C语言中的回调函数(Callback Function)

1 定义和使用场合

回调函数是指 使用者自己定义一个函数,实现这个函数的程序内容,然后把这个函数(入口地址)作为参数传入别人(或系统)的函数中,由别人(或系统)的函数在运行时来调用的函数。函数是你实现的,但由别人(或系统)的函数在运行时通过参数传递的方式调用,这就是所谓的回调函数。简单来说,就是由别人的函数运行期间来回调你实现的函数。

这一设计允许了底层代码调用在高层定义的子程序(如图1.1所示)。C语言中回调函数主要通过函数指针的方式实现。

图1.1 回调函数在软件系统的调用结果

回调的用途十分广泛:
例如,假设有一个函数,其功能为读取配置文件并由文件内容设置对应的选项。若这些选项由散列值(hash function)所标记,则让这个函数接受一个回调会使得程序设计更加灵活:函数的调用者可以使用所希望的散列算法,该算法由一个将选项名转变为散列值的回调函数实现;因此,回调允许函数调用者在运行时调整原始函数的行为

回调的另一种用途在于处理信号量。例如一个POSIX程序可能在收到SIGTERM信号时不愿立即终止;为了保证一切运行良好,该程序可以将清理函数注册为SIGTERM信号对应的回调。

回调亦可以用于控制一个函数是否有效:Xlib允许自定义的谓词(NSPredicate)用于决定程序是否希望处理特定的事件。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

typedef void (*FP)(char* s);    //结构体表示函数指针
void f1(char* s){cout<<s;}
void f2(char* s){cout<<s;}
void f3(char* s){cout<<s;}

int main(int argc,char* argv[])
{
    int funcselector=0;           //定义一个整数用于控制待执行的函数
    void* a[]={f1,f2,f3};   //定义了指针数组,这里a是一个普通指针
    a[0]("Hello World!\n"); //编译错误,指针数组不能用下标的方式来调用函数

    FP f[]={f1,f2,f3};      //定义一个函数指针的数组,这里的f是一个函数指针
    
    /* Handle of funselector */       //此处用于处理funselector,控制待执行的函数
    f[funselector]("Hello World!\n"); //正确,函数指针的数组进行下标操作可以进行函数的间接调用
    
    return 0;
}

上面一个例子中提现了回调函数的部分作用。这里f1,f2,f3表示三个功能不相同的函数(举例说明:f1实现最大值输出,f2实现平均值输出,f3实现最小值输出)。总结一下回调函数的一些优势:
采用funcselector作为标志量,选择待执行的函数很方便的控制了函数的流程和工序。
f1,f2,f3三个特定函数模块化明显,便于设计者去维护、修改。如图1.1所示,很多系统中software library会完全封装,这样开发者只能通过回调函数去修改函数功能。

分析函数思路更加清晰,在lwip中大量使用回调函数,开发者可以根据回调函数的调用流程分析系统结构。

2 结构解析

回调函数主要结构有三部分组成:主函数、调用函数和被调函数(如图1. 1所示)。C语言中,被调函数通常以函数指针(指向对应函数的入口地址)的形式出现。

这里给出一个最简单的回调函数结构,并解析相关数据结构。

//定义回调函数
void PrintfText() 
{
    printf("Hello World!\n");
}

//定义实现回调函数的"调用函数"
void CallPrintfText(void (*callfuct)())
{
    callfuct();
}

//实现函数回调
int main(int argc,char* argv[])
{
    CallPrintfText(PrintfText);
    return 0;
}

调用函数向其函数中传递void (*callfuct)(void) 这是一个void callfuct(void)函数的入口地址,即PC指针可以通过移动到该地址执行void callfuct(void)函数,可以通过类比数组来理解。

实现函数调用中,函数调用了“调用函数”,再在其中进一步调用被“调用函数”。相比于主函数直接调用“被调函数”,这种方法为使用者,而不是开发者提供了灵活的接口。另外,函数入口可以像变量一样设定同样为开发者提供了灵活性。

3 实例分析

这里分析一个lwip中较为复杂的回调函数使用范例:

void httpd_init(void)
{
    struct tcp_pcb * pcb;
    pcb = tcp_new();
    tcp_bind(pcb,IP_ADDR_ANY,80);
    pcb = tcp_listen(pcb);
    tcp_accept(pcb, http_accept);        
}

void tcp_accept(struct tcp_pcb * pcb, err_t(* accept)(void *arg, struct tcp_pcb *newpcb, err_t err))

static err_t http_accept(void *arg, struct tcp_pcb * pcb, err_t err)
{
    /* set the prio of callback function, important */
    tcp_setprio(pcb, TCP_PRIO_MIN);
    tcp_recv(pcb, http_recv);
    return ERR_OK;    
}    

void tcp_recv(struct tcp_pcb * pcb, err_t (* recv)(void * arg, struct tcp_pcb * tpcb, struct pbuf * p, err_t err))

static err_t http_recv(void *arg, struct tcp_pcb * pcb, struct pbuf *p, err_t err)
{
    /* html handler by user's definition */
    /* use tcp_write(pcb, message, sizeof message, 0) to send message */
}

这里调用两个回调函数,模块化分离了tcp和http,感兴趣可以看看lwip的RAW部分。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 219,539评论 6 508
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 93,594评论 3 396
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 165,871评论 0 356
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,963评论 1 295
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,984评论 6 393
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,763评论 1 307
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,468评论 3 420
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,357评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,850评论 1 317
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 38,002评论 3 338
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 40,144评论 1 351
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,823评论 5 346
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,483评论 3 331
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 32,026评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,150评论 1 272
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,415评论 3 373
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 45,092评论 2 355

推荐阅读更多精彩内容

  • Swift1> Swift和OC的区别1.1> Swift没有地址/指针的概念1.2> 泛型1.3> 类型严谨 对...
    cosWriter阅读 11,105评论 1 32
  • 第2章 基本语法 2.1 概述 基本句法和变量 语句 JavaScript程序的执行单位为行(line),也就是一...
    悟名先生阅读 4,150评论 0 13
  • 包(lib)、模块(module) 在Python中,存在包和模块两个常见概念。 模块:编写Python代码的py...
    清清子衿木子水心阅读 3,808评论 0 27
  • 今天我们去了巴黎的著名博物馆卢浮宫,我看到了卢浮宫的著名三宝,分别是《蒙娜丽莎》、胜利女神和断臂维纳斯。我从中学到...
    程诚最帅阅读 576评论 0 1
  • Glide加载图片 添加引用: compile'com.github.bumptech.glide:glide:3...
    左岸1008阅读 3,746评论 0 1