C/C++ 基礎(chǔ) 之回調(diào)函數(shù)示例詳解

更新時(shí)間：2025年04月29日 08:50:17 作者：GalaxyPokemon

這篇文章主要介紹了C/C++ 基礎(chǔ) 之回調(diào)函數(shù)示例詳解,本文給大家介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值,需要的朋友參考下吧

前言

在寫項(xiàng)目的時(shí)候，對(duì)于回調(diào)函數(shù)一知半解，這次將重新學(xué)習(xí)一下，重新理解一下 回調(diào)函數(shù) 的魅力所在

回調(diào)函數(shù)預(yù)備知識(shí)

在講回調(diào)函數(shù) 回調(diào)函數(shù) 回調(diào)函數(shù)之前，我們需要了解函數(shù)指針。

我們都知道，C語言的靈魂是指針，我們經(jīng)常使用整型指針，字符串指針，結(jié)構(gòu)體指針等

函數(shù)指針

int *p1;  // p1是一個(gè)指向整數(shù)（int）類型的指針變量，可以存儲(chǔ)一個(gè)int類型數(shù)據(jù)的地址
char *p2; // p2是一個(gè)指向字符（char）類型的指針變量，可以存儲(chǔ)一個(gè)char類型數(shù)據(jù)的地址
STRUCT *p3; // p3是一個(gè)指向結(jié)構(gòu)體類型STRUCT的指針變量，STRUCT是我們定義的結(jié)構(gòu)體類型

但是好像我們一般很少使用函數(shù)指針，我們一般使用函數(shù)都是直接使用函數(shù)調(diào)用。

下面我們來了解一下函數(shù)指針的概念和使用方法。

什么是函數(shù)指針

函數(shù)指針也是個(gè)指針，但是和通常的指針不一樣，通常的指針指向的是整型、字符型或數(shù)組等變量

而函數(shù)指針，指向的是函數(shù)

函數(shù)指針的語法

返回類型 (*指針變量名)(參數(shù)類型列表);

返回類型: 函數(shù)返回的數(shù)據(jù)類型（如 int double void 等）。
指針變量名: 你給這個(gè)函數(shù)指針起的名字。
參數(shù)類型列表: 函數(shù)接受的參數(shù)類型（如果沒有參數(shù)，可以留空或?qū)?void ）。

這里需要注意的是：（*指針變量名）兩端的括號(hào)不能省略，括號(hào)改變了運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)。如果省略了括號(hào)，就不是定義函數(shù)指針。而是一個(gè)函數(shù)聲明了，即聲明了一個(gè)返回值類型為指針型的函數(shù)。

那么怎么判斷一個(gè)指針變量是指向變量的還是指向函數(shù)呢？

首先看變量名前面有沒有 “*”，如果有 “*” 說明是指針變量；
其次看變量名有沒有帶 ()，如果有就是指向函數(shù)的指針變量，即函數(shù)指針，如果沒有就是指向變量的指針變量。

最后需要注意的是：指向函數(shù)的指針變量沒有 ++ 和 – 運(yùn)算。

一般為了方便使用，我們會(huì)選擇用typedef進(jìn)行函數(shù)指針類型的別名定義

// 定義一個(gè)函數(shù)指針類型 別名為：Fun1，它指向返回 int 類型、接受一個(gè) int 參數(shù)的函數(shù)
typedef int (*Fun1)(int);
// 定義一個(gè)函數(shù)指針類型 別名為：Fun2，它指向返回 int 類型、接受兩個(gè)參數(shù)（int 和 int）的函數(shù)
typedef int (*Fun2)(int, int);
// 定義一個(gè)函數(shù)指針類型 別名為：Fun3，它指向返回 void 類型、無參數(shù)的函數(shù)
typedef void (*Fun3)(void);
// 定義一個(gè)函數(shù)指針類型 別名為：Fun4，它指向返回 void* 類型、接受一個(gè) void* 參數(shù)的函數(shù)
typedef void* (*Fun4)(void*);

為什么要使用typedef呢？

如何用函數(shù)指針調(diào)用函數(shù)

舉個(gè)例子

int Func(int x);   /*聲明一個(gè)函數(shù)*/
int (*p) (int x);  /*定義一個(gè)函數(shù)指針*/
p = Func;          /*將Func函數(shù)的首地址賦給指針變量p*/
p = &Func;          /*將Func函數(shù)的首地址賦給指針變量p*/

賦值時(shí)函數(shù) Func 不帶括號(hào)，也不帶參數(shù)。由于函數(shù)名 Func 代表函數(shù)的首地址，因此經(jīng)過賦值以后，指針變量 p 就指向函數(shù) Func() 代碼的首地址了。

下面來寫一個(gè)程序，看了這個(gè)程序你們就明白函數(shù)指針怎么使用了：

特別注意的是，因?yàn)楹瘮?shù)名本身就可以表示該函數(shù)地址（指針），因此在獲取函數(shù)指針時(shí)，可以直接用函數(shù)名，也可以用&取函數(shù)的地址。

函數(shù)指針作為函數(shù)的參數(shù)

我們見過，函數(shù)的形參是指針的

// 函數(shù)接受一個(gè)整數(shù)指針作為參數(shù)，并修改該值
void modifyValue(int *ptr) {
    *ptr = 20;  // 修改指針指向的值
}

那么函數(shù)指針作為指針，肯定也能放到函數(shù)的形參中的

#include <stdio.h>
// 定義一個(gè)函數(shù)類型：別名為operation，返回類型是int，參數(shù)類型是int和int
typedef int (*operation)(int, int);
// 一個(gè)加法函數(shù)
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}
// 一個(gè)減法函數(shù)
int sub(int a, int b) {
    return a - b;
}
// 函數(shù) modifyValue 接受一個(gè)函數(shù)指針作為參數(shù)，并調(diào)用它
void modifyValue(int *ptr, operation op) {
    *ptr = op(*ptr, 5);  // 使用傳入的函數(shù)指針 op 來修改 ptr 指向的值
}
int main() {
    int num = 10;
    printf("Before: %d\n", num);  // 輸出修改前的值
    // 傳遞加法函數(shù)的指針
    modifyValue(&num, add);
    printf("After add: %d\n", num);  // 輸出加法操作后的值
    // 傳遞減法函數(shù)的指針
    modifyValue(&num, sub);
    printf("After sub: %d\n", num);  // 輸出減法操作后的值
    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果

為什么函數(shù)指針我們用的是別名operation，在下面調(diào)用modifyValue的時(shí)候，直接傳入add,sub就能識(shí)別了呢？

在C語言中，函數(shù)名（如add或sub）在沒有括號(hào)時(shí)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為指向該函數(shù)的指針。這與operation類型 的期望使用一個(gè)函數(shù)指針相匹配。

函數(shù)指針作為函數(shù)返回類型

有了上面的基礎(chǔ)，要寫出返回類型為函數(shù)指針的函數(shù)應(yīng)該不難了，下面這個(gè)例子就是返回類型為函數(shù)指針的函數(shù)：

void (* func5(int, int, float ))(int, int)
{
    ...
}

在這里， func5 以 (int, int, float) 為參數(shù)，其返回類型為 void (\*)(int, int) 。

函數(shù)指針數(shù)組

在開始講解回調(diào)函數(shù)前，最后介紹一下函數(shù)指針數(shù)組。既然函數(shù)指針也是指針，那我們就可以用數(shù)組來存放函數(shù)指針。下面我們看一個(gè)函數(shù)指針數(shù)組的例子：

/* 方法1 */
void (*func_array_1[5])(int, int, float);
/* 方法2 */
typedef void (*p_func_array)(int, int, float);
p_func_array func_array_2[5];

回調(diào)函數(shù)

什么是回調(diào)函數(shù)

我們先來看看百度百科是如何定義回調(diào)函數(shù)的：

回調(diào)函數(shù)就是一個(gè)通過函數(shù)指針調(diào)用的函數(shù)。如果你把函數(shù)的指針（地址）作為參數(shù)傳遞給另一個(gè)函數(shù)，當(dāng)這個(gè)指針被用來調(diào)用其所指向的函數(shù)時(shí)，我們就說這是回調(diào)函數(shù)?；卣{(diào)函數(shù)不是由該函數(shù)的實(shí)現(xiàn)方直接調(diào)用，而是在特定的事件或條件發(fā)生時(shí)由另外的一方調(diào)用的，用于對(duì)該事件或條件進(jìn)行響應(yīng)。

這段話比較長，也比較繞口。下面我通過一幅圖來說明什么是回調(diào)：

假設(shè)我們要使用一個(gè)排序函數(shù)來對(duì)數(shù)組進(jìn)行排序，那么在 主程序(Main program) 中，我們先通過庫，選擇一個(gè) 庫排序函數(shù)(Library function)。但排序算法有很多，有冒泡排序，選擇排序，快速排序，歸并排序。同時(shí)，我們也可能需要對(duì)特殊的對(duì)象進(jìn)行排序，比如特定的結(jié)構(gòu)體等。庫函數(shù)會(huì)根據(jù)我們的需要選擇一種排序算法，然后調(diào)用實(shí)現(xiàn)該算法的函數(shù)來完成排序工作。這個(gè)被調(diào)用的排序函數(shù)就是回調(diào)函數(shù)(Callback function)。

結(jié)合這幅圖和上面對(duì)回調(diào)函數(shù)的解釋，我們可以發(fā)現(xiàn)，要實(shí)現(xiàn)回調(diào)函數(shù)，最關(guān)鍵的一點(diǎn)就是要將函數(shù)的指針傳遞給一個(gè)函數(shù)(上圖中是庫函數(shù))，然后這個(gè)函數(shù)就可以通過這個(gè)指針來調(diào)用回調(diào)函數(shù)了。注意，回調(diào)函數(shù)并不是C語言特有的，幾乎任何語言都有回調(diào)函數(shù)。在C語言中，我們通過使用函數(shù)指針來實(shí)現(xiàn)回調(diào)函數(shù)。

總結(jié)：把一段可執(zhí)行的代碼(函數(shù))像參數(shù)傳遞那樣傳給其他代碼，而這段代碼會(huì)在某個(gè)時(shí)刻被調(diào)用執(zhí)行，這就叫 回調(diào) 。如果代碼立即被執(zhí)行就稱為同步回調(diào)，如果過后再執(zhí)行，則稱之為異步回調(diào)

回調(diào)函數(shù) 就是一個(gè)通過函數(shù)指針調(diào)用的函數(shù)。如果你把函數(shù)的指針（地址）作為參數(shù)傳遞給另一個(gè)函數(shù)，當(dāng)這個(gè)指針被用來調(diào)用其所指向的函數(shù)時(shí)，我們就說這是 回調(diào)函數(shù) 。

回調(diào)函數(shù)不是由該函數(shù)的實(shí)現(xiàn)方直接調(diào)用，而是在特定的事件或條件發(fā)生時(shí)由另外的一方調(diào)用的，用于對(duì)該事件或條件進(jìn)行響應(yīng)。

為什么要用回調(diào)函數(shù)

因?yàn)榭梢园颜{(diào)用者與被調(diào)用者分開，所以調(diào)用者不關(guān)心誰是被調(diào)用者。它只需知道存在一個(gè)具有特定原型和限制條件的被調(diào)用函數(shù)。

簡而言之，回調(diào)函數(shù)就是允許用戶把需要調(diào)用的方法的指針作為參數(shù)傳遞給一個(gè)函數(shù)，以便該函數(shù)在處理相似事件的時(shí)候可以靈活的使用不同的方法。

int Callback()    ///< 回調(diào)函數(shù)
{
    // TODO
    return 0;
}
int main()     ///<  主函數(shù)
{
    // TODO
    Library(Callback);  ///< 庫函數(shù)通過函數(shù)指針進(jìn)行回調(diào)
    // TODO
    return 0;
}

回調(diào)似乎只是函數(shù)間的調(diào)用，和普通函數(shù)調(diào)用沒啥區(qū)別。

但仔細(xì)看，可以發(fā)現(xiàn)兩者之間的一個(gè)關(guān)鍵的不同：在回調(diào)中，主程序把回調(diào)函數(shù)像參數(shù)一樣傳入庫函數(shù)。

這樣一來，只要我們改變傳進(jìn)庫函數(shù)的參數(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)不同的功能，這樣有沒有覺得很靈活？并且當(dāng)庫函數(shù)很復(fù)雜或者不可見的時(shí)候利用回調(diào)函數(shù)就顯得十分優(yōu)秀。如果還不明白?？匆幌孪旅娴睦泳蜁?huì)恍然大悟了

怎么使用回調(diào)函數(shù)

int Callback_1(int a)   //回調(diào)函數(shù)1
{
    cout << "Hello, this is Callback_1。" << "a=" << a << endl;
    return 0;
}
int Callback_2(int b)  //回調(diào)函數(shù)2
{
    cout << "Hello, this is Callback_2。" << "b=" << b << endl;
    return 0;
}
int Callback_3(int c)   //回調(diào)函數(shù)3
{
    cout << "Hello, this is Callback_3。" << "c=" << c << endl;
    return 0;
}
int Handle(int x, int (*Callback)(int x))
{
	Callback(x); 
    return 0;
}
int main()
{
    Handle(10, Callback_1);
    Handle(20, Callback_2);
    Handle(30, Callback_3);
	return 0;
}

可能同學(xué)會(huì)有一個(gè)疑問：Callback(x); 這里就一個(gè)函數(shù)是怎么做到識(shí)別Callback_1 2 3的呢？

Handle(10, Callback_1); Handle(20, Callback_2); Handle(30, Callback_3);本質(zhì)上是把Callback_1 2 3函數(shù)的地址傳給Handle函數(shù)。Handle函數(shù)里的Callback(x); 它存儲(chǔ)的是具體回調(diào)函數(shù)的內(nèi)存地址，比如說你傳入的是 Handle(10, Callback_1);，那Callback存儲(chǔ)的是Callback_1的地址，存儲(chǔ)的x變量是10，它就會(huì)找到Callback_1并且把10傳給它

下面是一個(gè)四則運(yùn)算的簡單回調(diào)函數(shù)例子：

typedef float (*Operation)(float, float);
float ADD(float a, float b)
{
    cout << "a+b=" << a + b << endl;
    return a + b;
}
float SUB(float a, float b)
{
    cout << "a-b=" << a - b << endl;
    return a - b;
}
float MUL(float a, float b)
{
    cout << "a*b=" << a * b << endl;
    return a * b;
}
float DIV(float a, float b)
{
    if (b == 0) {
        printf("Error: Division by zero!\n");
        return 0;
    }
    cout << "a/b=" << a / b << endl;
    return a / b;
}
float add_sub_mul_div(float a, float b, Operation op)
{
    op(a, b);
    return 0;
}
int main()
{
    add_sub_mul_div(1.1, 2.2, ADD);
    add_sub_mul_div(1.1, 2.2, SUB);
    add_sub_mul_div(1.1, 2.2, MUL);
    add_sub_mul_div(1.1, 2.2, DIV);
    return 0;
}