C++回调

C++回调

解释回调

wiki:可执行代码作为参数传入其他的可执行代码,并由其他可执行代码执行这段代码

回调的设计

同步回调

int compare (const void * a, const void * b) {
    return (*(int*) a - *(int*) b);
}

...

int values[] = { 20, 10, 50, 30, 60, 40 };
qsort (values, sizeof (values) / sizeof (int), sizeof(int), compare);

qsort中所有compare执行完毕,调用结束,被称为同步回调

异步回调

void block_interrupt (int code) { printf("\rPress ^C\n"); }

...
signal (SIGINT, block_interrupt);

同步和异步方式的不同

同步方式:
通过 参数(例如 qsort 的最后一个参数)传递回调函数
调用者 立即调用 回调函数(调用时刻 在函数返回前)
此处的 qsort 和 compare 调用栈相同

异步方式:
通过 注册(例如 signal 函数)设置回调函数
调用者 先存储 回调函数,在未来的某个 调用时刻,取出并调用 回调函数
此处的 signal 和 block_interrupt 调用栈不同

闭包

回调是一个调用函数的过程,涉及两个角色:计算和数据。其中,回调的计算是一个函数,而回调的数据来源于两部分:

绑定 (bound) 的数据,即回调的 上下文

未绑定 (unbound) 的数据,即执行回调时需要额外传入的数据

捕获了上下文的回调函数就成为了闭包,即 闭包 = 函数 + 上下文。

1.1 回调时(弱引用)上下文会不会失效

由于闭包没有 弱引用上下文 的所有权,所以上下文可能失效:

对于 同步回调,上下文的 生命周期往往比闭包长,一般不失效
而在 异步回调 调用时,上下文可能已经失效了

1.2 如何处理失效的(弱引用)上下文

传递对象的弱引用指针,base::WeakPtr<>

<think>好的,我现在需要帮助用户了解C++回调函数的概念、用法和实现方式。用户提供了几个引用资料,我需要先理解这些资料的内容,然后整理出一个清晰的回答。 首先,回调函数的基本概念。根据引用[5],回调函数是把函数指针作为参数传递给另一个函数,当这个指针被用来调用函数时,就是回调函数。回调函数不是由实现方直接调用,而是在特定事件或条件时由另一方调用。这说明回调函数主要用于异步处理或事件驱动编程。 接下来,引用[1]、[2]、[3]、[4]提到了C++回调函数的实现方式,包括函数指针、std::function和std::bind,以及C++11的特性。需要区分传统的函数指针方法和现代的C++11方法。引用[3]提到两种形式,一种是函数指针,另一种是使用std::bind和std::function。引用[2]指出这些是C++11的特性,来自Boost库,同时回调函数可以是普通函数或成员函数。 然后,用户需要具体的示例。引用[3]和[5]提供了示例代码,可能需要整理这些例子,确保语法正确,并符合用户提到的格式要求,比如行内数学表达式用$...$,独立公式用$$...$$,但这里可能更多是代码示例。 需要注意用户提到的系统级指令,比如所有行内数学表达式必须用$...$格式,独立公式单独成段,但用户的问题是关于C++回调函数,可能数学公式较少,但如果有相关表达式,比如函数指针类型,可能需要用LaTeX表示。例如,函数指针类型可以写成$void (*callback)(int)$。 然后,生成相关问题。根据示例中的问题,应该围绕回调函数的概念、实现方式、应用场景、优缺点等展开。例如,如何传递成员函数作为回调回调函数的应用场景有哪些?传统函数指针与现代方法的对比等。 现在需要组织回答结构: 1. 概念:解释回调函数是什么,引用的定义。 2. 实现方式: a. 传统方法:函数指针,普通函数和静态成员函数的例子。 b. C++11方法:std::function和std::bind,包括成员函数的例子。 3. 应用场景:事件驱动、异步任务调度(如引用[4]的例子)。 4. 示例代码:展示两种方法的代码,注意使用正确的语法,用代码块包裹。 5. 注意事项:比如C++11的要求,内存管理等。 6. 相关问题:生成三个相关问题。 需要确保引用正确,每个引用在回答中提到的部分末尾添加标识,例如[^1]、[^2]等。例如,当提到函数指针时,引用[3]和[5]可能相关;提到std::function时引用[2]和[3];异步任务调度引用[4]。 在写作过程中,需要注意使用中文,结构清晰,分步骤讲解,代码示例正确,并且引用标记自然添加。例如,在解释函数指针时,末尾加上[^3][^5],在提到std::function时引用[^3]。 最后,检查LaTeX是否符合要求,是否有行内或独立公式,但问题可能不需要太多数学公式,除非讨论函数签名等,可以用代码形式或普通文本表示。比如函数指针类型可以用代码`void (*)(int)`或者行内代码,而不是LaTeX数学公式。 现在开始组织内容: 概念部分:根据引用[5],回调函数的定义,用于事件响应,由另一方调用。 实现方式分两部分,传统和现代,分别给出示例代码。 应用场景提到事件驱动和异步任务,引用[4]的例子。 注意事项包括C++11标准、内存管理、类型安全。 然后生成相关问题,比如性能优化、成员函数作为回调、与传统函数指针的区别等。 最后检查引用标记是否正确,是否每个引用都有对应的来源,比如用户提供的引用1到5,确保正确对应。</think>### C++ 回调函数详解 #### 一、基本概念 回调函数是将函数作为参数传递给其他函数或对象,并在特定条件触发时执行的一种机制[^5]。其核心思想是**反向调用**,即调用方通过函数指针、`std::function`等工具定义接口,由第三方实现具体逻辑。这种方式常用于事件处理、异步编程等场景[^4]。 --- #### 二、实现方式与示例 ##### 1. 传统函数指针方法 通过函数指针传递回调函数,适用于普通函数或静态成员函数。 ```cpp // 普通函数回调示例 void callback_func(int value) { std::cout << "Callback value: " << value << std::endl; } void process_data(int data, void (*callback)(int)) { callback(data * 2); // 触发回调 } int main() { process_data(5, callback_func); // 输出:Callback value: 10 return 0; } ``` *说明:* 函数指针类型为 `void (*)(int)`,需严格匹配参数和返回值[^3]。 ##### 2. C++11 的 `std::function` 和 `std::bind` 使用 `std::function` 封装回调,支持普通函数、成员函数和Lambda表达式。 ```cpp #include <functional> class Worker { public: void start(std::function<void(int)> callback) { int result = 42; // 模拟计算结果 callback(result); // 触发回调 } }; class Handler { public: void handle_result(int value) { std::cout << "Handled value: " << value << std::endl; } }; int main() { Worker worker; Handler handler; // 绑定成员函数作为回调 worker.start(std::bind(&Handler::handle_result, &handler, std::placeholders::_1)); return 0; } ``` *关键点:* - `std::bind` 绑定成员函数时需传递对象实例地址。 - `std::function` 提供类型安全的回调容器。 --- #### 三、应用场景 1. **事件驱动编程**:如GUI按钮点击事件。 2. **异步任务调度**:参考引用[4]中的事件队列模型,通过回调处理延迟任务。 3. **算法通用化**:例如排序算法中通过回调自定义比较逻辑。 --- #### 四、注意事项 1. **C++11 依赖**:`std::function` 和 `std::bind` 需支持C++11及以上标准。 2. **内存管理**:若回调持有对象引用,需确保对象生命周期。 3. **性能**:虚函数或复杂封装可能引入额外开销。 --- §§ 1. 如何将类的非静态成员函数作为回调函数传递? 2. 回调函数在异步编程中的具体应用案例有哪些? 3. 传统函数指针与 `std::function` 在性能上有何差异?
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