C/C++回调函数初探

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简介

对付许多初学者来说，往往以为回调函数很神秘，很想知道回调函数的事情道理。本文将要表明什么是回调函数、它们有什么长处、为什么要利用它们等等问题，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挪用的函数。假如你把函数的指针（地点）作为参数通报给另一个函数，当这个指针被用为挪用它所指向的函数时，我们就说这是回调函数。

为什么要利用回调函数？

因为可以把挪用者与被挪用者分隔。挪用者不体贴谁是被挪用者，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）的被挪用函数。

假如想知道回调函数在实际中有什么浸染，先假设有这样一种环境，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，但为使库越发通用，不想在函数中嵌入排序逻辑，而让利用者来实现相应的逻辑；可能，想让库可用于多种数据范例（int、float、string），此时，该怎么办呢？可以利用函数指针，并举办回调。

回调可用于通知机制，譬喻，有时要在措施中配置一个计时器，每到一按时间，措施会获得相应的通知，但通知机制的实现者对我们的措施一无所知。而此时，就需有一个特定原型的函数指针，用这个指针来举办回调，来通知我们的措施事件已经产生。实际上，SetTimer() API利用了一个回调函数来通知计时器，并且，万一没有提供回调函数，它还会把一个动静发往措施的动静行列。

另一个利用回调机制的API函数是EnumWindow()，它列举屏幕上所有的顶层窗口，为每个窗口挪用一个措施提供的函数，并通报窗口的处理惩罚措施。假如被挪用者返回一个值，就继承举办迭代，不然，退出。EnumWindow()并不体贴被挪用者在那里，也不体贴被挪用者用它通报的处理惩罚措施做了什么，它只体贴返回值，因为基于返回值，它将继承执行或退出。

不管怎么说，回调函数是继承自C语言的，因而，在C++中，应只在与C代码成立接口，或与已有的回调接口打交道时，才利用回调函数。除了上述环境，在C++中应利用虚拟要领或函数符（functor），而不是回调函数。

一个简朴的回调函数实现

下面建设了一个sort.dll的动态链接库，它导出了一个名为CompareFunction的范例–typedef int (__stdcall *CompareFunction)(const byte*, const byte*)，它就是回调函数的范例。别的，它也导出了两个要领：Bubblesort()和Quicksort()，这两个要领原型沟通，但实现了差异的排序算法。

void DLLDIR __stdcall Bubblesort(byte* array,int size,int elem_size,CompareFunction cmpFunc);
void DLLDIR __stdcall Quicksort(byte* array,int size,int elem_size,CompareFunction cmpFunc);

这两个函数接管以下参数：

·byte * array：指向元素数组的指针（任意范例）。

·int size：数组中元素的个数。

·int elem_size：数组中一个元素的巨细，以字节为单元。

·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举办某种排序，但每次都需抉择两个元素哪个排在前面，而函数中有一个回调函数，其地点是作为一个参数通报进来的。对编写者来说，不必介怀函数在那里实现，或它奈何被实现的，所需在意的只是两个用于较量的元素的地点，并返回以下的某个值（库的编写者和利用者都必需遵守这个约定）：

·-1：假如第一个元素较小，那它在已排序好的数组中，应该排在第二个元素前面。

·0：假如两个元素相等，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：假如第一个元素较大，那在已排序好的数组中，它应该排第二个元素后头。

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基于以上约定，函数Bubblesort()的实现如下，Quicksort()就稍微巨大一点：

void DLLDIR __stdcall 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++)
　　{
　　　//回调较量函数
　　　if(1 == (*cmpFunc)(array+j*elem_size,array+(j+1)*elem_size))
　　　{
　　　　//两个对较量的元素互相换
　　　　byte* temp = new byte[elem_size];
　　　　memcpy(temp, array+j*elem_size, elem_size);
　　　　memcpy(array+j*elem_size,array+(j+1)*elem_size,elem_size);
　　　　memcpy(array+(j+1)*elem_size, temp, elem_size);
　　　　delete [] temp;
　　　}
　　}
　}
}

留意：因为实现中利用了memcpy()，所以函数在利用的数据范例方面，会有所范围。

对利用者来说，必需有一个回调函数，其地点要通报给Bubblesort()函数。下面有二个简朴的示例，一个较量两个整数，而另一个较量两个字符串：

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int __stdcall CompareInts(const byte* velem1, const byte* velem2)
{
　int elem1 = *(int*)velem1;
　int elem2 = *(int*)velem2;
　if(elem1 < elem2)
　　return -1;
　if(elem1 > elem2)
　　return 1;
　return 0;
}
int __stdcall CompareStrings(const byte* velem1, const byte* velem2)
{
　const char* elem1 = (char*)velem1;
　const char* elem2 = (char*)velem2;
　return strcmp(elem1, elem2);
}

下面还有一个措施，用于测试以上所有的代码，它通报了一个有5个元素的数组给Bubblesort()和Quicksort()，同时还通报了一个指向回调函数的指针。

int main(int argc, char* argv[])
{
int i;
int array[] = {5432, 4321, 3210, 2109, 1098};
cout << "Before sorting ints with Bubblesort\n";
for(i=0; i < 5; i++)
cout << array[i] << '\n';
Bubblesort((byte*)array, 5, sizeof(array[0]), &CompareInts);
cout << "After the sorting\n";
for(i=0; i < 5; i++)
cout << array[i] << '\n';
const char str[5][10] = {"estella","danielle","crissy","bo","angie"};
cout << "Before sorting strings with Quicksort\n";
for(i=0; i < 5; i++)
cout << str[i] << '\n';
Quicksort((byte*)str, 5, 10, &CompareStrings);
cout << "After the sorting\n";
for(i=0; i < 5; i++)
cout << str[i] << '\n';
return 0;
}

假如想举办降序排序（大元素在先），就只需修改回调函数的代码，或利用另一个回调函数，这样编程起来机动性就较量大了。

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挪用约定

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。任何支持开拓基于Win32的措施都必需支持这个扩展或其等价物。以__stdcall标识的函数利用了尺度挪用约定，为什么叫尺度约定呢，因为所有的Win32 API（除了个体接管可变参数的除外）都利用它。尺度挪用约定的函数在它们返回到挪用者之前，城市从仓库中移除去参数，这也是Pascal的尺度约定。但在C/C++中，挪用约定是挪用者认真清理仓库，而不是被挪用函数；为强制函数利用C/C++挪用约定，可利用__cdecl。别的，可变参数函数也利用C/C++挪用约定。

Windows操纵系统回收了尺度挪用约定（Pascal约定），因为其可减小代码的体积。这点对早期的Windows来说很是重要，因为当时它运行在只有640KB内存的电脑上。

假如你不喜欢__stdcall，还可以利用CALLBACK宏，它界说在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++要领

因为平时很大概会利用到C++编写代码，也许会想到把回调函数写成类中的一个要领，但先来看看以下的代码：

class CCallbackTester
{
　public:
　int CALLBACK CompareInts(const byte* velem1, const byte* velem2);
};
Bubblesort((byte*)array, 5, sizeof(array[0]),
&CCallbackTester::CompareInts);

假如利用微软的编译器，将会获得下面这个编译错误：

error C2664: 'Bubblesort' : cannot convert parameter 4 from 'int (__stdcall CCallbackTester::*)(const unsigned char *,const unsigned char *)' to 'int (__stdcall *)(const unsigned char *,const 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特另外参数：this指针，这将迫使你在成员函数前面加上static。虽然，尚有几种要领可以办理这个问题，但限于篇幅，就不再阐述了。