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分类: C/C++
2010-02-23 11:00:46
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 1. 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 2. 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)。