回调函数（转载）

转自：C语言中的回调函数（Callback Function）      一文搞懂C语言回调函数

一、回调函数定义及使用场景

回调函数是一个通过函数指针调用的函数，然后把这个函数（入口地址）作为参数传给其他函数中，由其他函数在运行时来调用。回调函数是由使用者自己实现的。简单来说，就是由别人的函数运行期间来回调你实现的函数。

这一设计允许了底层代码调用在高层定义的子程序（如图1-1所示）。C语言中回调函数主要通过函数指针的方式实现。

 

 图1-1

回调的用途十分广泛:

例如，假设有一个函数，其功能为读取配置文件并由文件内容设置对应的选项。若这些选项由散列值（hash function）所标记，则让这个函数接受一个回调会使得程序设计更加灵活：函数的调用者可以使用所希望的散列算法，该算法由一个将选项名转变为散列值的回调函数实现；因此，回调允许函数调用者在运行时调整原始函数的行为。

回调的另一种用途在于处理信号量。例如一个POSIX程序可能在收到SIGTERM信号时不愿立即终止；为了保证一切运行良好，该程序可以将清理函数注册为SIGTERM信号对应的回调。

回调亦可以用于控制一个函数是否作为：Xlib允许自定义的谓词(NSPredicate)用于决定程序是否希望处理特定的事件。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

typedef void (*FP)(char* s);    //结构体表示函数指针
void f1(char* s){cout<<s;}
void f2(char* s){cout<<s;}
void f3(char* s){cout<<s;}

int main(int argc,char* argv[])
{
    int funcselector=0;           //定义一个整数用于控制待执行的函数
    void* a[]={f1,f2,f3};   //定义了指针数组，这里a是一个普通指针
    a[0]("Hello World!
"); //编译错误，指针数组不能用下标的方式来调用函数

    FP f[]={f1,f2,f3};      //定义一个函数指针的数组，这里的f是一个函数指针
    
    /* Handle of funselector */       //此处用于处理funselector，控制待执行的函数
    f[funselector]("Hello World!
"); //正确，函数指针的数组进行下标操作可以进行函数的间接调用
    
    return 0;
}

上面一个例子中提现了回调函数的部分作用。这里f1,f2,f3表示三个功能不相同的函数（举例说明：f1实现最大值输出，f2实现平均值输出，f3实现最小值输出）。总结一下回调函数的一些优势：

采用funcselector作为标志量，选择待执行的函数很方便的控制了函数的流程和工序。

f1,f2,f3三个特定函数模块化明显，便于设计者去维护、修改。如图1-1所示，很多系统中software library会完全封装，这样开发者只能通过回调函数去修改函数功能。

分析函数思路更加清晰，在lwip中大量使用回调函数，开发者可以根据回调函数的调用流程分析系统结构。

二、结构解析

回调函数主要结构有三部分组成：主函数、调用函数和被调函数（如图1-1所示）。C语言中，被调函数通常以函数指针（指向对应函数的入口地址）的形式出现。 

这里给出一个最简单的回调函数结构，并解析相关数据结构。

//定义回调函数
void PrintfText() 
{
    printf("Hello World!
");
}

//定义实现回调函数的"调用函数"
void CallPrintfText(void (*callfuct)())
{
    callfuct();
}

//实现函数回调
int main(int argc,char* argv[])
{
    CallPrintfText(PrintfText);
    return 0;
}

调用函数向其函数中传递 void (*callfuct)(void) 这是一个 void callfuct(void) 函数的入口地址，即PC指针可以通过移动到该地址执行void callfuct(void) 函数，可以通过类比数组来理解。

实现函数调用中，函数调用了“调用函数”，再在其中进一步调用被“调用函数”。相比于主函数直接调用“被调函数”，这种方法为使用者，而不是开发者提供了灵活的接口。另外，函数入口可以像变量一样设定同样为开发者提供了灵活性。

示例2：signal函数

signal的声明：

void (*signal(int sig, void (*func)(int)))(int)

#include <stdio.h>
#include <signal.h>

/* 捕捉到信号后的处理函数 */
void handlefunc(int sig){  //回调函数
    
    if(SIGINT == sig){
        printf("GOT SIGINT signal
");
    }else{
        printf("GOT SIGHUP signal
");
    }
}

int main(){
    //调用函数
    signal(SIGINT,handlefunc); //Ctrl+C信号
    signal(SIGHUP,handlefunc); //终端结束信号

    while(1){
        sleep(1);
    }

}

总结：

回调函数允许调用者在运行时调整原始函数的行为；

相对于在主函数中直接调用函数，回调函数为使用者提供了灵活的接口，可以在调用函数的入口（传参）处，像传入变量一样设定函数的功能。