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2010-06-19 15:59:51
不管怎么说，回调函数是继续自C语言的，因而，在C++中，应只在与C代码建立接口，或与已有的回调接口打交道时，才使用回调函数。除了上述情况，在C++中应使用虚拟方法或函数符（functor），而不是回调函数
这里有一个简单的函数，它用于在单链表中查找一个值。它的参数是一个指向链表第 1 个节点的指针以及那个需要查找的值。
Node *
search_list（Node *node, int const value）
{
while（node!=NULL）{
if( node->value == value )
break;
node = node->link;
}
return node;
}
这个函数看上去相当简单，但它只适用于值为整数的链表。如果你需要在一个字符串链表中查找，你不得不另外编写一个函数。这个函数和上面那个函数的绝大部分代码相同，只是第 2 个参数的类型以及节点值的比较方法不同。
一种更为通用的方法是使查找函数与类型无关，这样它就能用于任何类型的值的链表。我们必须对函数的两个方面进行修改，使它与类型无关。
首先，我们必须改变比较的执行方式，这样函数就可以对任何类型的值进行比较。这个目标听上去好像不可能，如果你编写语句用于比较整型值，它怎么还可能用于其它类型如字符串的比较呢？ 解决方案就是使用函数指针。调用者编写一个比较函数，用于比较两个值，然后把一个指向此函数的指针作为参数传递给查找函数。而后查找函数来执行比较。使用这种方法，任何类型的值都可以进行比较。
我们必须修改的第 2 个方面是向比较函数传递一个指向值的指针而不是值本身。比较函数有一个 void * 形参，用于接收这个参数。然后指向这个值的指针便传递给比较函数。（这个修改使字符串和数组对象也可以被使用。字符串和数组无法作为参数传递给函数，但指向它们的指针却可以。）
使用这种技巧的函数被称为回调函数（callback function），因为用户把一个函数指针作为参数传递其它函数，后者将”回调“用户的函数。任何时候，如果你所编写的函数必须能够在不同的时刻执行不同类型的工作或者执行只能由函数调用者定义的工作，你都可以使用这个技巧。
【提示】
在使用比较函数的指针之前，它们必须被强制转换为正确的类型。因为强制类型转换能够躲开一般的类型检查，所以你在使用时必须格外小心，确保函数参数类型是正确的。
在这个例子里，回调函数比较两个值。查找函数向比较函数传递两个指向需要进行比较的值的指针，并检查比较函数的返回值。例如：零表示相等的值，现在查找函数就与类型无关，因为它本身并不执行实际的比较。确实，调用者必须编写必需的比较函数，但这样做是很容易的，因为调用者知道链表中所包含的值的类型。如果使用几个分别包含不同类型值的链表，为每种类型编写一个比较函数就允许单个查找函数作用于所有类型的链表。
程序段01 是类型无关的查找函数的一种实现方法。 注意函数的第 3 个参数是一个函数指针。这个参数用一个完整的原型进行声明。同时注意虽然函数绝不会修改参数 node 所指向的任何节点，但 node 并未被声明为 const 。如果 node 被声明为 const，函数将不得不返回一个const结果，这将限制调用程序，它便无法修改查找函数所找到的节点。
/*
**程序 01 ——类型无关的链表查找函数
**在一个单链表中查找一个指定值的函数。它的参数是一个指向链表第 1 个节点的指针、一个指向我们需要 查找的值的指针和一个函数指针。
**它所指向的函数用于比较存储于链表中的类型的值。
*/
#include
#include "node.h"
Node *
search_list( Node *node, void const *value, int (*compare)( void const *, void const *) )
{
while (node!=NULL){
if(compare(&node->value, value)==0)
break;
node=node->link;
}
return node;
}
指向值参数的指针和 &node->value 被传递给比较函数。后者是我们当前所检查的节点值。
在一个特定的链表中进行查找时，用户需要编写一个适当的比较函数，并把指向该函数的指针和指向需要查找的值的指针传递给查找函数下面是一个比较函数，它用于在一个整数链表中进行查找。
int
compare_ints( void const *a, void const *b )
{
if( *(int *)a == *(int *)b )
return 0;
else
return 1;
}
这个函数像下面这样使用：
desired_node = search_list ( root, &desired_value, compare_ints );
注意强制类型转换：比较函数的参数必须声明为 void * 以匹配查找函数的原型，然后它们再强制转换为 int * 类型，用于比较整型值。
如果你希望在一个字符串链表中进行查找，下面的代码可以完成这项任务:
#include
...
desired_node = search_list( root, "desired_value", strcmp);
碰巧，库函数 strcmp 所执行的比较和我们需要的完全一样，不过有些编译器会发出警告信息，因为它的参数被声明为 char * 而不是
void *。
如果参数是一个函数指针，调用者可以传递一个函数的地址给实现者，让实现者去调用它，这称为回调函数（Callback Function）。例如qsort(3)和bsearch(3)。
表 24.7. 回调函数示例：void func(void (*f)(void *), void *p);
| 调用者 | 实现者 |
|---|---|
|
|
以下是一个简单的例子。实现了一个repeat_three_times函数，可以把调用者传来的任何回调函数连续执行三次。
例 24.7. 回调函数
/* para_callback.h */ #ifndef PARA_CALLBACK_H #define PARA_CALLBACK_H typedef void (*callback_t)(void *); extern void repeat_three_times(callback_t, void *); #endif
/* para_callback.c */
#include "para_callback.h"
void repeat_three_times(callback_t f, void *para)
{
f(para);
f(para);
f(para);
}/* main.c */ #include#include "para_callback.h" void say_hello(void *str) { printf("Hello %s\n", (const char *)str); } void count_numbers(void *num) { int i; for(i=1; i<=(int)num; i++) printf("%d ", i); putchar('\n'); } int main(void) { repeat_three_times(say_hello, "Guys"); repeat_three_times(count_numbers, (void *)4); return 0; }
回顾一下前面几节的例子，参数类型都是由实现者规定的。而本例中回调函数的参数按什么类型解释由调用者规定，对于实现者来说就是一个void *指针，实现者只负责将这个指针转交给回调函数，而不关心它到底指向什么数据类型。调用者知道自己传的参数是char *型的，那么在自己提供的回调函数中就应该知道参数要转换成char *型来解释。
回调函数的一个典型应用就是实现类似C++的泛型算法（Generics Algorithm）。下面实现的max函数可以在任意一组对象中找出最大值，可以是一组int、一组char或者一组结构体，但是实现者并不知道怎样去比较两个对象的大小，调用者需要提供一个做比较操作的回调函数。
例 24.8. 泛型算法
/* generics.h */ #ifndef GENERICS_H #define GENERICS_H typedef int (*cmp_t)(void *, void *); extern void *max(void *data[], int num, cmp_t cmp); #endif
/* generics.c */
#include "generics.h"
void *max(void *data[], int num, cmp_t cmp)
{
int i;
void *temp = data[0];
for(i=1; i/* main.c */
#include
#include "generics.h"
typedef struct {
const char *name;
int score;
} student_t;
int cmp_student(void *a, void *b)
{
if(((student_t *)a)->score > ((student_t *)b)->score)
return 1;
else if(((student_t *)a)->score == ((student_t *)b)->score)
return 0;
else
return -1;
}
int main(void)
{
student_t list[4] = {{"Tom", 68}, {"Jerry", 72},
{"Moby", 60}, {"Kirby", 89}};
student_t *plist[4] = {&list[0], &list[1], &list[2], &list[3]};
student_t *pmax = max((void **)plist, 4, cmp_student);
printf("%s gets the highest score %d\n", pmax->name, pmax->score);
return 0;
}
max函数之所以能对一组任意类型的对象进行操作，关键在于传给max的是指向对象的指针所构成的数组，而不是对象本身所构成的数组，这样max不必关心对象到底是什么类型，只需转给比较函数cmp，然后根据比较结果做相应操作即可，cmp是调用者提供的回调函数，调用者当然知道对象是什么类型以及如何比较。
以上举例的回调函数是被同步调用的，调用者调用max函数，max函数则调用cmp函数，相当于调用者间接调了自己提供的回调函数。在实际系统中，异步调用也是回调函数的一种典型用法，调用者首先将回调函数传给实现者，实现者记住这个函数，这称为注册一个回调函数，然后当某个事件发生时实现者再调用先前注册的函数，比如sigaction(2)注册一个信号处理函数，当信号产生时由系统调用该函数进行处理，再比如pthread_create(3)注册一个线程函数，当发生调度时系统切换到新注册的线程函数中运行，在GUI编程中异步回调函数更是有普遍的应用，例如为某个按钮注册一个回调函数，当用户点击按钮时调用它。
以下是一个代码框架。
/* registry.h */ #ifndef REGISTRY_H #define REGISTRY_H typedef void (*registry_t)(void); extern void register_func(registry_t); #endif
/* registry.c */ #include#include "registry.h" static registry_t func; void register_func(registry_t f) { func = f; } static void on_some_event(void) { ... func(); ... }
既然参数可以是函数指针，返回值同样也可以是函数指针，因此可以有func()();这样的调用。返回函数的函数在C语言中很少见，在一些函数式编程语言（例如LISP）中则很常见，基本思想是把函数也当作一种数据来操作，输入、输出和参与运算，操作函数的函数称为高阶函数（High-order Function）。