回调函数

 

 

我们经常使用回调函数可以使有些应用（如定时器事件回调处理、用回调函数记录某操作进度等）变得非常方便和符合逻辑，使用回调函数实际上就是在调用某个函数（通常是API函数）时，将自己的一个函数（这个函数为回调函数）的地址作为参数传递给那个函数。

 

   调用机制从汇编时代起已经大量使用：准备一段现成的代码，调用者可以随时跳转至此段代码的起始地址(汇编指令为call)，执行完后再返回跳转时的后续地址。CPU为此准备了现成的调用指令，调用时可以压栈保护现场，调用结束后从堆栈中弹出现场地址，以便自动返回。借堆栈保护现场真是一项绝妙的发明，它使调用者和被调者可以互不相识，于是才有了后来的函数和组件.

 

    Windows的消息机制就是回调函数的一种。消息本是 Windows 的基本控制手段，乍看与函数调用无关，其实是一种变相的函数调用。发送消息的目的是通知收方运行一段预先准备好的代码，相当于调用一个函数。消息所附带的 WParam 和 LParam 相当于函数的参数，只不过比普通参数更通用一些。应用程序可以主动发送消息，更多情况下是坐等 Windows 发送消息。一旦消息进入所属消息队列，便检感兴趣的那些，跳转去执行相应的消息处理代码。操作系统本是为应用程序服务，由应用程序来调用。而应用程序一旦启动，却要反过来等待操作系统的调用。这分明也是一种回调，或者说是一种广义回调。其实，应用程序之间也可以形成这种回调。假如进程 B 收到进程 A 发来的消息，启动了一段代码，其中又向进程 A发送消息，这就形成了回调。这种回调比较隐蔽，弄不好会搞成递归调用，若缺少终止条件，将会循环不已，直至把程序搞垮。若是故意编写成此递归调用，并设好终止条件，倒是很有意思。但这种程序结构太隐蔽，除非十分必要，还是不用为好。

 

           回调的另外一个用途在软件的分层架构上。上层将本层函数安装在下层，这个函数就是回调，而下层在一定条件下触发回调，例如作为一个驱动，是一个底层，他在收到一个数据时，除了完成本层的处理工作外，还进行回调，将这个数据交给上层应用层来做进一步处理，这在分层的数据通信中很普遍。其实回调和API非常接近，他们的共性都是跨层调用的函数。但区别是API是低层提供给高层的调用，一般这个函数对高层都是已知的；而回调正好相反，他是高层提供给底层的调用，对于低层他是未知的，必须由高层进行安装，这个安装函数其实就是一个低层提供的API，安装后低层不知道这个回调的名字，但它通过一个函数指针来保存这个回调，在需要调用时，只需引用这个函数指针和相关的参数指针。 

   软件模块之间总是存在着一定的接口，从调用方式上，可以把他们分为三类：同步调用、回调和异步调用。同步调用是一种阻塞式调用，调用方要等待对方执行完毕才返回，它是一种单向调用；回调是一种双向调用模式，也就是说，被调用方在接口被调用时也会调用对方的接口；异步调用是一种类似消息或事件的机制，不过它的调用方向刚好相反，接口的服务在收到某种讯息或发生某种事件时，会主动通知客户方（即调用客户方的接口）。回调和异步调用的关系非常紧密，通常我们使用回调来实现异步消息的注册，通过异步调用来实现消息的通知。同步调用是三者当中最简单的，而回调又常常是异步调用的基础。

 

    对于不同类型的语言（如结构化语言和对象语言）、平台（Win32、JDK）或构架（CORBA、DCOM、WebService），客户和服务的交互除了同步方式以外，都需要具备一定的异步通知机制，让服务方（或接口提供方）在某些情况下能够主动通知客户，而回调是实现异步的一个最简捷的途径。

  对于一般的结构化语言，可以通过回调函数来实现回调。回调函数也是一个函数或过程，不过它是一个由调用方自己实现，供被调用方使用的特殊函数。在面向对象的语言中，回调则是通过接口或抽象类来实现的，我们把实现这种接口的类成为回调类，回调类的对象成为回调对象。对于象C++或Object Pascal这些兼容了过程特性的对象语言，不仅提供了回调对象、回调方法等特性，也能兼容过程语言的回调函数机制。

    回调在C语言中是通过函数指针来实现的,通过将回调函数的地址传给被调函数从而实现回? 鳌Ｒ虼耍迪只氐鳎匦胧紫榷ㄒ搴刚耄肟聪旅娴睦樱?

 

    void Func(char *s)；// 函数原型

    void (*pFunc) (char *);//函数指针

 

    可以看出，函数的定义和函数指针的定义非常类似。

    一般的化，为了简化函数指针类型的变量定义，提高程序的可读性，我们需要把函数指针类型自定义一下。

    typedef void(*pcb)(char *);

    回调函数可以象普通函数一样被程序调用，但是只有它被当作参数传递给被调函数时才能称作回调函数。

    被调函数的例子：

    void GetCallBack(pcb callback)

    {

    /*do something*/

    }

    用户在调用上面的函数时，需要自己实现一个pcb类型的回调函数：

    void fCallback(char *s) 

    {

    /* do something */

    } 

    然后，就可以直接把fCallback当作一个变量传递给GetCallBack,

    GetCallBack（fCallback）;

 

    如果赋了不同的值给该参数，那么调用者将调用不同地址的函数。赋值可以发生在运行时，这样使你能实现动态绑定。

 

    2.2 参数传递规则

    到目前为止，我们只讨论了函数指针及回调而没有去注意ANSI C/C++的编译器规范。许多编译器有几种调用规范。如在Visual C++中，可以在函数类型前加_cdecl，_stdcall或者_pascal来表示其调用规范（默认为_cdecl）。C++ Builder也支持_fastcall调用规范。调用规范影响编译器产生的给定函数名，参数传递的顺序（从右到左或从左到右），堆栈清理责任（调用者或者被调用者）以及参数传递机制（堆栈，CPU寄存器等）。

 

    将调用规范看成是函数类型的一部分是很重要的；不能用不兼容的调用规范将地址赋值给函数指针。例如：

    // 被调用函数是以int为参数，以int为返回值

    __stdcall int callee(int);

 

    // 调用函数以函数指针为参数

    void caller( __cdecl int(*ptr)(int));

 

    // 在p中企图存储被调用函数地址的非法操作

    __cdecl int(*p)(int) = callee; // 出错

    指针p和callee()的类型不兼容，因为它们有不同的调用规范。因此不能将被调用者的地址赋值给指针p，尽管两者有相同的返回值和参数列

 

 

    快速排序函数原型：

 

    void qsort(void *base, size_t nelem, size_t width, int (_USERENTRY *fcmp)(const void *, const void *));

    二分搜索函数原型：

    void *bsearch(const void *key, const void *base, size_t nelem,

    size_t width, int (_USERENTRY *fcmp)(const void *, const void *));

 

    其中fcmp就是一个回调函数的变量。

    下面给出一个具体的例子：

    #include <stdio.h>

    #include <stdlib.h>

 

    int sort_function( const void *a, const void *b);

    int list[5] = { 54, 21, 11, 67, 22 };

 

    int main(void)

    {

 int x;

 

 qsort((void *)list, 5, sizeof(list[0]), sort_function);

 for (x = 0; x < 5; x++)

 printf("%i/n", list[x]);

 return 0;

 }

 

 int sort_function( const void *a, const void *b)

 {

 return *(int*)a-*(int*)b;

 }

 

 Dephi与C++一样，为了保持与过程语言Pascal的兼容性，它在引入面向对象机制的同时，保留了以前的结构化特性。因此，对回调的实现，也有两种截然不同的模式，一种是结构化的函数回调模式，一种是面向对象的接口模式。 

 

c++回调函数的处理

 

由于DDEML机制需要使用回调函数，因此使用DDEML的关键是解决在MFC编程体系中回调函数的使用。回调函数(Callback function)大量用于Windows的系统服务，通过它，程序员可以安装设备驱动程序和消息过滤系统，以控制Windows的有效使用。许多程序员都发现，利用MFC或者其它的C++应用编写回调函数是非常麻烦的，其根本原因是回调函数是基于C编程的Windows SDK的技术，不是针对C++的，程序员可以将一个C函数直接作为回调函数，但是如果试图直接使用C++的成员函数作为回调函数将发生错误，甚至编译就不能通过。通过查询资料发现，其错误是普通的C++成员函数都隐含了一个传递函数作为参数，亦即“this”指针，C++通过传递一个指向自身的指针给其成员函数从而实现程序函数可以访问C++的数据成员。这也可以理解为什么C++类的多个实例可以共享成员函数但是确有不同的数据成员。由于this指针的作用，使得将一个CALLBACK型的成员函数作为回调函数安装时就会因为隐含的this指针使得函数参数个数不匹配，从而导致回调函数安装失败。要解决这一问题的关键就是不让this指针起作用，通过采用以下两种典型技术可以解决在C++中使用回调函数所遇到的问题。这种方法具有通用性，适合于任何C++。

 

　　1). 不使用成员函数，直接使用普通C函数，为了实现在C函数中可以访问类的成员变量，可以使用友元操作符(friend)，在C++中将该C函数说明为类的友元即可。这种处理机制与普通的C编程中使用回调函数一样。

 

　　2). 使用静态成员函数，静态成员函数不使用this指针作为隐含参数，这样就可以作为回调函数了。静态成员函数具有两大特点：其一，可以在没有类实例的情况下使用；其二，只能访问静态成员变量和静态成员函数，不能访问非静态成员变量和非静态成员函数。由于在C++中使用类成员函数作为回调函数的目的就是为了访问所有的成员变量和成员函数，如果作不到这一点将不具有实际意义。解决的办法也很简单，就是使用一个静态类指针作为类成员，通过在类创建时初始化该静态指针，如pThis=this，然后在回调函数中通过该静态指针就可以访问所有成员变量和成员函数了。这种处理办法适用于只有一个类实例的情况，因为多个类实例将共享静态类成员和静态成员函数，这就导致静态指针指向最后创建的类实例。为了避免这种情况，可以使用回调函数的一个参数来传递this指针，从而实现数据成员共享。这种方法稍稍麻烦，这里就不再赘述。