C/C++中回調(diào)函數(shù)初探2007-01-23 10:35作者:謝啟東
簡介 對于很多初學者來說,往往覺得回調(diào)函數(shù)很神秘,很想知道回調(diào)函數(shù)的工作原理。本文將要解釋什么是回調(diào)函數(shù)、它們有什么好處、為什么要使用它們等等問題,在開始之前,假設你已經(jīng)熟知了函數(shù)指針。 什么是回調(diào)函數(shù)? 簡而言之,回調(diào)函數(shù)就是一個通過函數(shù)指針調(diào)用的函數(shù)。如果你把函數(shù)的指針(地址)作為參數(shù)傳遞給另一個函數(shù),當這個指針被用為調(diào)用它所指向的函數(shù)時,我們就說這是回調(diào)函數(shù)。 為什么要使用回調(diào)函數(shù)? 因為可以把調(diào)用者與被調(diào)用者分開。調(diào)用者不關心誰是被調(diào)用者,所有它需知道的,只是存在一個具有某種特定原型、某些限制條件(如返回值為int)的被調(diào)用函數(shù)。 如果想知道回調(diào)函數(shù)在實際中有什么作用,先假設有這樣一種情況,我們要編寫一個庫,它提供了某些排序算法的實現(xiàn),如冒泡排序、快速排序、shell排序、shake排序等等,但為使庫更加通用,不想在函數(shù)中嵌入排序邏輯,而讓使用者來實現(xiàn)相應的邏輯;或者,想讓庫可用于多種數(shù)據(jù)類型(int、float、string),此時,該怎么辦呢?可以使用函數(shù)指針,并進行回調(diào)。 回調(diào)可用于通知機制,例如,有時要在程序中設置一個計時器,每到一定時間,程序會得到相應的通知,但通知機制的實現(xiàn)者對我們的程序一無所知。而此時,就需有一個特定原型的函數(shù)指針,用這個指針來進行回調(diào),來通知我們的程序事件已經(jīng)發(fā)生。實際上,SetTimer() API使用了一個回調(diào)函數(shù)來通知計時器,而且,萬一沒有提供回調(diào)函數(shù),它還會把一個消息發(fā)往程序的消息隊列。 另一個使用回調(diào)機制的API函數(shù)是EnumWindow(),它枚舉屏幕上所有的頂層窗口,為每個窗口調(diào)用一個程序提供的函數(shù),并傳遞窗口的處理程序。如果被調(diào)用者返回一個值,就繼續(xù)進行迭代,否則,退出。EnumWindow()并不關心被調(diào)用者在何處,也不關心被調(diào)用者用它傳遞的處理程序做了什么,它只關心返回值,因為基于返回值,它將繼續(xù)執(zhí)行或退出。 不管怎么說,回調(diào)函數(shù)是繼續(xù)自C語言的,因而,在C++中,應只在與C代碼建立接口,或與已有的回調(diào)接口打交道時,才使用回調(diào)函數(shù)。除了上述情況,在C++中應使用虛擬方法或函數(shù)符(functor),而不是回調(diào)函數(shù)。 一個簡單的回調(diào)函數(shù)實現(xiàn) 下面創(chuàng)建了一個sort.dll的動態(tài)鏈接庫,它導出了一個名為CompareFunction的類型--typedef int (__stdcall *CompareFunction)(const byte*, const byte*),它就是回調(diào)函數(shù)的類型。另外,它也導出了兩個方法:Bubblesort()和Quicksort(),這兩個方法原型相同,但實現(xiàn)了不同的排序算法。
這兩個函數(shù)接受以下參數(shù): ·byte * array:指向元素數(shù)組的指針(任意類型)。 ·int size:數(shù)組中元素的個數(shù)。 ·int elem_size:數(shù)組中一個元素的大小,以字節(jié)為單位。 ·CompareFunction cmpFunc:帶有上述原型的指向回調(diào)函數(shù)的指針。 這兩個函數(shù)的會對數(shù)組進行某種排序,但每次都需決定兩個元素哪個排在前面,而函數(shù)中有一個回調(diào)函數(shù),其地址是作為一個參數(shù)傳遞進來的。對編寫者來說,不必介意函數(shù)在何處實現(xiàn),或它怎樣被實現(xiàn)的,所需在意的只是兩個用于比較的元素的地址,并返回以下的某個值(庫的編寫者和使用者都必須遵守這個約定): ·-1:如果第一個元素較小,那它在已排序好的數(shù)組中,應該排在第二個元素前面。 ·0:如果兩個元素相等,那么它們的相對位置并不重要,在已排序好的數(shù)組中,誰在前面都無所謂。 ·1:如果第一個元素較大,那在已排序好的數(shù)組中,它應該排第二個元素后面。 基于以上約定,函數(shù)Bubblesort()的實現(xiàn)如下,Quicksort()就稍微復雜一點:
注意:因為實現(xiàn)中使用了memcpy(),所以函數(shù)在使用的數(shù)據(jù)類型方面,會有所局限。 對使用者來說,必須有一個回調(diào)函數(shù),其地址要傳遞給Bubblesort()函數(shù)。下面有二個簡單的示例,一個比較兩個整數(shù),而另一個比較兩個字符串:
下面另有一個程序,用于測試以上所有的代碼,它傳遞了一個有5個元素的數(shù)組給Bubblesort()和Quicksort(),同時還傳遞了一個指向回調(diào)函數(shù)的指針。
如果想進行降序排序(大元素在先),就只需修改回調(diào)函數(shù)的代碼,或使用另一個回調(diào)函數(shù),這樣編程起來靈活性就比較大了。 |
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