2022年2022年回调函数CallbackFunction .pdf
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1、1 回调函数Callback Function 编辑本段 简介对于很多初学者来说,往往觉得回调函数很神秘,很想知道回调函数的工作原理。本文将要解释什么是回调函数、它们有什么好处、为什么要使用它们等等问题,在开始之前,假设你已经熟知了函数指针。什么是回调函数?简而言之,回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。如果你把函数的指针(地址)作为参数传递给另一个函数,当这个指针被用为调用它所指向的函数时,我们就说这是回调函数。为什么要使用回调函数?因为可以把调用者与被调用者分开。调用者不关心谁是被调用者,所有它需知道的,只是存在一个具有某种特定原型、某些限制条件(如返回值为int)的被调用函数。如果想知
2、道回调函数在实际中有什么作用,先假设有这样一种情况,我们要编写一个库,它提供了某些排序算法的实现,如冒泡排序、快速排序、shell 排序、shake排序等等,但为使库更加通用,不想在函数中嵌入排序逻辑,而让使用者来实现相应的逻辑;或者,想让库可用于多种数据类型(int、float、string),此时,该怎么办呢?可以使用函数指针,并进行回调。回调可用于通知机制,例如,有时要在程序中设置一个计时器,每到一定时间,程序会得到相应的通知,但通知机制的实现者对我们的程序一无所知。而此时,就需有一个特定原型的函数指针,用这个指针来进行回调,来通知我们的程序事件已经发生。实际上,SetTimer()AP
3、I 使用了一个回调函数来通知计时器,而且,万一没有提供回调函数,它还会把一个消息发往程序的消息队列。另一个使用回调机制的API 函数是 EnumWindow(),它枚举屏幕上所有的顶层窗口,为每个窗口调用一个程序提供的函数,并传递窗口的处理程序。如果被调用者返回一个值,就继续进行迭代,否则,退出。EnumWindow()并不关心被调用者在何处,也不关心被调用者用它传递的处理程序做了什么,它只关心返回值,因为基于返回值,它将继续执行或退出。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
4、拟方法或函数符(functor),而不是回调函数。编辑本段 简单的回调函数实现代码实现下面创建了一个sort.dll的动态链接库,它导出了一个名为CompareFunction 的类型-typedef int(_stdcall*CompareFunction)(const byte*,const byte*),它就是回调函数的类型。另外,它也导出了两个方法:Bubblesort()和 Quicksort(),这两个方法原型相同,但实现了不同的排序算法。void DLLDIR _stdcall Bubblesort(byte*array,int size,int elem_size,Compar
5、eFunction cmpFunc);void DLLDIR _stdcall Quicksort(byte*array,int size,int elem_size,CompareFunction cmpFunc);这两个函数接受以下参数:byte*array:指向元素数组的指针(任意类型)。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 17 页 -2 int size:数组中元素的个数。int elem_size:数组中一个元素的大小,以字节为单位。CompareFunction cmpFunc:带有上述原型的指向回调函数的指针。这两个函数的会对数组进行某种排序,但每次都需
6、决定两个元素哪个排在前面,而函数中有一个回调函数,其地址是作为一个参数传递进来的。对编写者来说,不必介意函数在何处实现,或它怎样被实现的,所需在意的只是两个用于比较的元素的地址,并返回以下的某个值(库的编写者和使用者都必须遵守这个约定):-1:如果第一个元素较小,那它在已排序好的数组中,应该排在第二个元素前面。0:如果两个元素相等,那么它们的相对位置并不重要,在已排序好的数组中,谁在前面都无所谓。1:如果第一个元素较大,那在已排序好的数组中,它应该排第二个元素后面。基于以上约定,函数Bubblesort()的实现如下,Quicksort()就稍微复杂一点:void DLLDIR _stdcal
7、l Bubblesort(byte*array,int size,int elem_size,CompareFunction cmpFunc)for(int i=0;i size;i+)for(int j=0;j size-1;j+)/回调比较函数if(1=(*cmpFunc)(array+j*elem_size,array+(j+1)*elem_size)/两个相比较的元素相交换byte*temp=new byteelem_size;memcpy(temp,array+j*elem_size,elem_size);memcpy(array+j*elem_size,array+(j+1)*el
8、em_size,elem_size);memcpy(array+(j+1)*elem_size,temp,elem_size);delete temp;注意:因为实现中使用了memcpy(),所以函数在使用的数据类型方面,会有所局限。对使用者来说,必须有一个回调函数,其地址要传递给Bubblesort()函数。下面有二个简单的示例,一个比较两个整数,而另一个比较两个字符串:int _stdcall CompareInts(const byte*velem1,const byte*velem2)int elem1=*(int*)velem1;int elem2=*(int*)velem2;if(
9、elem1 elem2)return 1;return 0;名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 17 页 -3 int _stdcall CompareStrings(const byte*velem1,const byte*velem2)const char*elem1=(char*)velem1;const char*elem2=(char*)velem2;return strcmp(elem1,elem2);下面另有一个程序,用于测试以上所有的代码,它传递了一个有5 个元素的数组给Bubblesort()和 Quicksort(),同时还传递了一个指向回调函数的
10、指针。int main(int argc,char*argv)int i;int array=5432,4321,3210,2109,1098;cout Before sorting ints with Bubblesortn;for(i=0;i 5;i+)cout arrayi n;Bubblesort(byte*)array,5,sizeof(array0),&CompareInts);cout After the sortingn;for(i=0;i 5;i+)cout arrayi n;const char str510=estella,danielle,crissy,bo,angie
11、;cout Before sorting strings with Quicksortn;for(i=0;i 5;i+)cout stri n;Quicksort(byte*)str,5,10,&CompareStrings);cout After the sortingn;for(i=0;i 5;i+)cout stri n;return 0;如果想进行降序排序(大元素在先),就只需修改回调函数的代码,或使用另一个回调函数,这样编程起来灵活性就比较大了。调用约定上面的代码中,可在函数原型中找到_stdcall,因为它以双下划线打头,所以它是一个特定于编译器的扩展,说到底也就是微软的实现。任何
12、支持开发基于Win32 的程序都必须支持这个扩展或其等价物。以_stdcall 标识的函数使用了标准调用约定,为什么叫标准约定呢,因为所有的Win32 API(除了个别接受可变参数的除外)都使用它。标准调用约定的函数在它们返回到调用者之前,都会从堆栈中移除掉参数,这也是 Pascal的标准约定。但在 C/C+中,调用约定是调用者负责清理堆栈,而不是被调用函数;为强制函数使用C/C+调用约定,可使用 _cdecl。另外,可变参数函数也使用C/C+调用约定。Windows 操作系统采用了标准调用约定(Pascal约定),因为其可减小代码的体积。这点名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第
13、3 页,共 17 页 -4 对早期的Windows 来说非常重要,因为那时它运行在只有640KB 内存的电脑上。如果你不喜欢_stdcall,还可以使用CALLBACK宏,它定义在windef.h 中:#define CALLBACK _stdcallor#define CALLBACK PASCAL/而 PASCAL 在此被#defined 成_stdcall 作为回调函数的C+方法因为平时很可能会使用到C+编写代码,也许会想到把回调函数写成类中的一个方法,但先来看看以下的代码:class CCallbackTester public:int CALLBACK CompareInts(con
14、st byte*velem1,const byte*velem2);Bubblesort(byte*)array,5,sizeof(array0),&CCallbackTester:CompareInts);如果使用微软的编译器,将会得到下面这个编译错误:error C2664:Bubblesort:cannot convert parameter 4 from int(_stdcall CCallbackTester:*)(const unsigned char*,const unsigned char*)to int(_stdcall*)(const unsigned char*,cons
15、t unsigned char*)There is no context in which this conversion is possible 这是因为非静态成员函数有一个额外的参数:this 指针,这将迫使你在成员函数前面加上 static。函数指针目录 隐藏 基本概念指针函数和函数指针的区别关于函数指针数组的定义常用 C 变量的定义方式编辑本段 基本概念函数指针是指向函数的指针变量。因而“函数指针”本身首先应是指针变量,只不过该指针变量指向函数。这正如用指针变量可指向整型变量、字符型、数组一样,这里是指向函数。如前所述,C 在编译时,每一个函数都有一个入口地址,该入口地址就是函数指针所
16、指向的地址。有了指向函数的指针变量后,可用该指针变量调用函数,就如同用指针变量可引用其他类型变量一样,在这些概念上一致的。函数指针有两个用途:调用函数和做函数的参数。函数指针的说明方法为:数据类型标志符(指针变量名)(形参列表);注 1:“函数类型”说明函数的返回类型,由于“()”的优先级高于“*”,所以指针变量名外的括号必不可少,后面的“形参列表”表示指针变量指向的函数所带的参数列表。例int func(int x);/*声明一个函数*/int(*f)(int x);/*声明一个函数指针*/名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页,共 17 页 -5 f=func;/*将 f
17、unc 函数的首地址赋给指针f*/赋值时函数func 不带括号,也不带参数,由于func 代表函数的首地址,因此经过赋值以后,指针f 就指向函数func(x)的代码的首地址。注 2:函数括号中的形参可有可无,视情况而定。下面的程序说明了函数指针调用函数的方法:例一、#include int max(int x,int y)return(xy?x:y);void main()int(*ptr)(int,int);int a,b,c;ptr=max;scanf(%d,%d,&a,&b);c=(*ptr)(a,b);printf(a=%d,b=%d,max=%d,a,b,c);ptr 是指向函数的指
18、针变量,所以可把函数max()赋给 ptr 作为 ptr 的值,即把 max()的入口地址赋给ptr,以后就可以用ptr 来调用该函数,实际上ptr 和 max 都指向同一个入口地址,不同就是ptr 是一个指针变量,不像函数名称那样是死的,它可以指向任何函数,就看你像怎么做了。在程序中把哪个函数的地址赋给它,它就指向哪个函数。而后用指针变量调用它,因此可以先后指向不同的函数,不过注意,指向函数的指针变量没有+和-运算,用时要小心。不过,在某些编译器中这是不能通过的。这个例子的补充如下。应该是这样的:1.定义函数指针类型:typedef int(*fun_ptr)(int,int);2.申明变量
19、,赋值:fun_ptr max_func=max;也就是说,赋给函数指针的函数应该和函数指针所指的函数原型是一致的。例二、#include void FileFunc()printf(FileFuncn);void EditFunc()printf(EditFuncn);void main()void(*funcp)();funcp=FileFunc;名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页,共 17 页 -6(*funcp)();funcp=EditFunc;(*funcp)();编辑本段 指针函数和函数指针的区别1,这两个概念都是简称,指针函数是指带指针的函数,即本质是一个
20、函数。我们知道函数都又有返回类型(如果不返回值,则为无值型),只不过指针函数返回类型是某一类型的指针。其定义格式如下所示:返回类型标识符*返回名称(形式参数表)函数体 返回类型可以是任何基本类型和复合类型。返回指针的函数的用途十分广泛。事实上,每一个函数,即使它不带有返回某种类型的指针,它本身都有一个入口地址,该地址相当于一个指针。比如函数返回一个整型值,实际上也相当于返回一个指针变量的值,不过这时的变量是函数本身而已,而整个函数相当于一个“变量”。例如下面一个返回指针函数的例子:#include using namespace std;void main()float*find(float(
21、*pionter)4,int n);static float score4=60,70,80,90,56,89,34,45,34,23,56,45;float*p;int i,m;coutm;p=find(score,m);for(i=0;i4;i+)cout y?x:y);void main()int(*ptr)();int a,b,c;ptr=max;scanf(%d,%d,&a,&b);c=(*ptr)(a,b);printf(a=%d,b=%d,max=%d,a,b,c);ptr 是指向函数的指针变量,所以可把函数max()赋给 ptr 作为 ptr 的值,即把 max()的入口地址赋
22、给ptr,以后就可以用ptr 来调用该函数,实际上ptr 和 max 都指向同一个入口地址,不同就是ptr 是一个指针变量,不像函数名称那样是死的,它可以指向任何函数,就看你像怎么做了。在程序中把哪个函数的地址赋给它,它就指向哪个函数。而后用指针变量调用它,因此可以先后指向不同的函数,不过注意,指向函数的指针变量没有+和-运算,用时要小心。编辑本段 关于函数指针数组的定义关于函数指针数组的定义方法,有两种:一种是标准的方法;一种是蒙骗法。第一种,标准方法:分析:函数指针数组是一个其元素是函数指针的数组。那么也就是说,此数据结构是是一个数组,且其元素是一个指向函数入口地址的指针。根据分析:首先说
23、明是一个数组:数组名 其次,要说明其元素的数据类型指针:*数组名.再次,要明确这每一个数组元素是指向函数入口地址的指针:函数返回值类型(*数组名)().请注意,这里为什么要把“*数组名”用括号扩起来呢?因为圆括号和数组说明符的优先级是等同的,如果不用圆括号把指针数组说明表达式扩起来,根据圆括号和方括号的结合方向,那么*数组名()说明的是什么呢?是元素返回值类型为指针的函数数组。有这样的函数数祖吗?不知道。所以必须括起来,以保证数组的每一个元素是指针。第二种,蒙骗法:尽管函数不是变量,但它在内存中仍有其物理地址,该地址能够赋给指针变量。获取函数方法是:用不带有括号和参数的函数名得到。函数名相当于
24、一个指向其函数入口指针常量。那么既然函数名是一个指针常量,那么就可以对其进行一些相应的处理,如强制类型转换。那么我们就可以把这个地址放在一个整形指针数组中,然后作为函数指针调用即可。完整例子:#include stdio.h 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页,共 17 页 -8 int add1(int a1,int b1);int add2(int a2,int b2);void main()int numa1=1,numb1=2;int numa2=2,numb2=3;int(*op2)(int a,int b);op0=add1;op1=add2;printf(%
25、d%dn,op0(numa1,numb1),op1(numa2,numb2);int add1(int a1,int b1)return a1+b1;int add2(int a2,int b2)return a2+b2;编辑本段 常用 C 变量的定义方式a)一个整型数(An integer)b)一个指向整型数的指针(A pointer to an integer)c)一个指向指针的的指针,它指向的指针是指向一个整型数(A pointer to a pointer to an integer)d)一个有 10 个整型数的数组(An array of 10 integers)e)一个有10 个指
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