回调函数初识

先从库函数说起

学过编程语言的人对函数库的概念应该都不陌生。C中的stdio.h，C++中的iostream，java中的java.util.*等等。这些库都是大师为了方便设计者使用语言而写的，我们在程序开发中无时无刻不在和这些库打交道。当然，我们还可以设计自己的库，严格来说，每一个程序文件都是一个库，不过这里说的库是那些具有某些通用性的库，这些库里面的函数和对象经常被其他程序模块使用。其实再深入一点，编程是可以分为应用编程和系统编程的，应用编程就是我们平时编的程序，用来完成某些业务功能。而系统编程其实就是指的编写各种各样的库，这些库为业务编程提供了某些基础操作。

什么是回调函数

在一般的编程模式中，都是应用层调用系统层，也就是我们的代码调用库函数。这种单项调用的框架非常简单，其示意图如下所示：

这种单向的控制逻辑有一个缺点，那就是缺乏定制性。因为库函数是已经写好的，在大多数情况是不允许修改的，甚至有些情况下我们得到的库函数是以二进制形式给出的，这其中涉及版权之类的非技术问题，就不多说了。这就使得我们在使用库函数时，只能按照库函数给出的接口（API）将所有参数准备好，然后传给库函数完成一个非常固定的功能。那么我们能否在不改动库函数的前提下控制库函数的行为呢？这听上去有点儿不可思议，其实也非常简单，我们把要库函数做什么告诉它就可以了。要做的事情是由一个函数描述的，而这个函数就称为回调函数，告诉它的方法就是把这个函数的地址告诉它，也就是传给它一个函数指针。

总之，我们要做的事情是在应用层自己写一个函数，然后把这个函数地址传给库函数，再在库函数里调用这个函数。其调用模式如下图所示：

在这里，我们把主调函数称为起始函数，可以看出，它和回调函数都位于应用层，属于我们的可控范围。而系统层的库函数只是回调了这个函数。这里注意两点：一是“回调函数”其实是被调函数，而不是发起回调的那个函数，回调动作是库函数发起的；二是“回调”的“回”是指回到了应用层，而不是又回到了起始函数，其实任何有两次及以上调用的代码都可以看做是回调函数的模型，也就是说这个回调函数不一定是你自己写的，也可以是其他库函数。但这里的主要区别是函数指针的使用，是我们告诉库函数去调用哪个函数，这是增加定制性的关键。

回调函数的实现

说了半天理论，还是上代码看看吧

//main.cpp 用于模拟应用层
#include <iostream>
#include "CallBackTest.h"

using namespace std;

int CallBackFun()//回调函数
{
	cout<<"这是我们定制的回调函数..."<<endl;
	return 0;
}
int main()
{
	
	FunctionToCallBack(CallBackFun);//第一次调用，调用库函数
	system("pause");
	return 0;
}

//CallBackTest.h
#ifndef _CALL_BACK_TEST_H
#define _CALL_BACK_TEST_H

int FunctionToCallBack(int (*pFun)());

#endif

//CallBackTest.h 用于模拟系统层
#include "CallBackTest.h"

int FunctionToCallBack(int (*pFun)())
{
	pFun();//第二次调用，调用回调函数
	return 0;
}

这里为简便起见，就用主函数做了起始函数，在主函数里调用库函数，在调用同时，把回调函数的地址传给它，在库函数里根据传入的地址进行回调就可以了。

回调函数有什么用

回调函数在C++标准库里的算法中有着非常广泛的应用，在这里回调函数被称为的谓词函数。举个简单的例子，对元素的排序算法是非常常见的一种算法，标准库里面也提供了很多排序算法，比如sort，stable_sort等等。我们可以把这些排序算法看做是库函数（它们本来也就是库函数），这些函数都提供一个含有函数指针（一般称为comp）的版本，这个comp就是我们的回调函数。排序是一个普遍的操作，但排序的规则却不尽相同，同样是做一份成绩单，我们可以按照总分排序，也可以按照某一科的成绩排序，甚至按照这个同学父亲的官职大小排序。所以就有了排序是普遍的要求，但具体排序规则要临时定制，这正好是回调函数的应用场景。这些例子就不多举了，有兴趣的去查看一下C++标准库函数就可以了。

回调是一种技术，更是一种思想

在不支持指针的一些高级语言（比如Java）中，利用其它技术来实现回调功能。这种编程方法被升华抽象成一种设计模式，称为委托模式，这里不去讨论设计模式的利弊，只是想说明一下回调这种“把我们的具体要求传给我们的马仔”的方式不仅仅是一种编程技巧，更是一种解决问题的思维方法。