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C++回调函数是什么？
- 发布：C++培训
- 来源：BOT Man
- 时间：2020-08-31 14:20
- 分享到：
维基百科(Wikipedia)：在计算机编程中，回调函数是
可执行代码作为参数传入其他的可执行代码，并由其他的可执行代码执行这段可执行代码
的过程。
具体过程(以函数为例1)：
A() {
// output P
}
B(fn) {
fn(); // B knows only fn, not A
// B treats fn as a variable
}
B(A); // B called at T
// B calling fn() (i.e. calling A())
函数 A 作为参数 fn 传入 函数 B
B 不知道 A 的存在，只知道 fn
B 将 fn 当作一个传入函数的局部变量处理
函数 B 通过 fn() 的语法，调用函数 A
B 在 调用时刻 T，调用 fn
B 调用 fn 可能是是为了得到结果 P
对于没有接触过函数式编程 (functional programming) 的初学者，这里有两个难以理解的地方：
函数竟然可以作为参数传递到另一个函数里
函数是程序设计语言中的一等公民 (first-class function)(函数 A)
将函数作为参数的函数，叫做高阶函数 (higher-order function)(函数 B)
通过参数传入的函数 fn，可以直接通过 fn() 的语法调用
生活中的回调函数
场景一
有一个房间里没有灯，只有一个灯座
你给 灯座装上了一盏白炽灯
到了晚上，你打开了灯座上的开关
灯座通了电，点亮了灯座上的那盏灯
于是，那盏白炽灯发出的温暖的光浸满了整个房间
这里对应了例1描述的五个要素：
白炽灯相当于是函数 A
灯座相当于是函数 B
对于灯座来说，灯座上的那盏灯相当于是参数 fn
对于灯座来说，打开灯座上的开关相当于是调用的时刻 T
温暖的光 相当于是 回调结果 P
场景二
一天，你在房间里开了一个聚会，希望把灯光换成彩色的
于是，把灯座上的 白炽灯 换成了 彩灯
当你 打开灯座上的开关时，房间里充满了 彩色的光
场景二和场景一相比，
相同的要素是：灯座、灯座上的那盏灯、打开灯座上的开关
不同的要素是：彩灯、彩色的光
这里说明了回调函数的设计初衷 —— 控制反转，即将控制权下发给回调函数：
灯座不需要知道灯座上的灯是白炽灯还是彩灯
灯座只需要知道灯座上有一盏灯
灯座在你打开灯座上的开关时，会点亮 灯座上有一盏灯
这样就可以换上不同的灯泡，得到不同颜色的灯光。
同步和异步
实际上，不管是什么程序设计语言，回调函数都分为同步和异步两种。这里以 C 语言为例，分析两者的区别。
同步回调
下面的代码展示了如何给一个数组从小到大排序的代码。代码调用了函数 qsort 进行排序，并通过指定 compare 为参数，实现元素大小的比较。
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);
代码对应了例1描述的五个要素：
compare 相当于是 函数 A
qsort 相当于是 函数 B
对于 qsort 来说，qsort 的第四个参数相当于是参数 fn
对于 qsort 来说，排序过程中，比较两个元素大小的时刻相当于是调用时刻 T
compare 返回两个元素比较大小的结果 相当于是回调结果 P
由于调用 compare 的时刻 T 均是在调用 qsort 结束之前(qsort 未返回)，所以这样的回调被称为同步回调。
异步回调
下面的代码展示了如何在 Linux 下，阻止用户使用 Ctrl C 退出程序，并打印 Press ^C 提示。代码调用了函数 signal 进行回调函数的注册(和同步回调不同，这里仅是注册)。
void block_interrupt (int code) { printf("\rPress ^C\n"); }
...
signal (SIGINT, block_interrupt)
代码对应了例1描述的五个要素：
block_interrupt 相当于是函数 A
Linux 终端(Ctrl C 信号的发送者) 相当于是函数 B
调用 signal 函数注册 SIGINT 事件时的参数 相当于是参数 fn
对于 Linux 终端来说，用户按下 Ctrl C 的时刻 相当于是 调用时刻 T
block_interrupt 打印 Press ^C 提示 相当于是回调结果 P
由于调用 block_interrupt 的时刻 T 是用户按下 Ctrl C 的时刻，均是在调用 signal 结束之后(signal 已返回)，所以这样的回调被称为异步回调。
同步和异步方式的不同
同步方式通过参数传递 的方法(例如 qsort)传递回调函数;调用者 直接使用回调函数，从而完成回调(调用时刻在函数返回前)
异步方式通过注册 的方式(例如 signal)告知未来的调用者，并 存储回调函数;调用者在未来某个调用时刻 T，取出并调用回调函数，从而完成回调。
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