一、函数指针及其定义和用法
1.什么是函数指针?
2.如何用函数指针调用函数
二、回调函数(callback)
1. 什么是回调函数?
2. 为什么要使用回调函数?
3.怎么使用回调函数?
4. 怎么使用带参数的回调函数?
一、函数指针及其定义和用法
1.什么是函数指针?
如果在程序中定义了一个函数,那么在编译时系统就会为这个函数代码分配一段存储空间,这段存储空间的首地址称为这个函数的地址。而且函数名表示的就是这个地址。既然是地址我们就可以定义一个指针变量来存放,这个指针变量就叫作函数指针变量,简称函数指针。
那么这个函数指针变量怎么定义呢?虽然同样是指向一个地址,但指向函数的指针变量同我们之前讲的指向变量的指针变量的定义方式是不同的。例如:
指向变量的指针变量:int (*p);
指向函数的指针变量:int (*p)(int, int);
这个语句就定义了一个指向函数的指针变量 p。首先它是一个指针变量,所以要有一个“*”,即(*p);其次前面的 int 表示这个指针变量可以指向返回值类型为 int 型的函数;后面括号中的两个 int 表示这个指针变量可以指向有两个参数且都是 int 型的函数。所以合起来这个语句的意思就是:定义了一个指针变量 p,该指针变量可以指向返回值类型为 int 型,且有两个整型参数的函数。p 的类型为 int(*)(int,int)。
所以函数指针的定义方式为:
函数返回值类型 (* 指针变量名) (函数参数列表);
“函数返回值类型”表示该指针变量可以指向具有什么返回值类型的函数;“函数参数列表”表示该指针变量可以指向具有什么参数列表的函数。这个参数列表中只需要写函数的参数类型即可。
小Tip:函数指针的定义就是将“函数声明”中的“函数名”改成“(*指针变量名)”。例:
函数是: int max(int a,int b);
函数指针:int (*p)(int,int);
注意:
1."(*指针变量名)"两端的括号不能省略,括号改变了运算符的优先级。如果省略了括号,就不是定义函数指针而是一个函数声明了,即声明了一个返回值类型为指针型的函数。
2.函数指针和指向变量的指针的区别在于,函数指针变量名后面有带有形参类型的圆括号。
3.函数指针没有 ++ 和 -- 运算。
2.如何用函数指针调用函数
对于函数max(int,int),max和&max的值是一样的。所以加不加&是一样的。
#include <stdio.h>
int max(int x, int y)
{
return x > y ? x : y;
}
int main(void)
{
/* p 是函数指针 */
int (* p)(int, int) = &max; // &可以省略
int a, b, c, d;
printf("请输入三个数字:");
scanf("%d %d %d", & a, & b, & c);
/* 与直接调用函数等价,d = max(max(a, b), c) */
d = p(p(a, b), c);
printf("最大的数字是: %d\n", d);
return 0;
}
编译运行之后,结果如下:
请输入三个数字:1 2 3
最大的数字是: 3
二、回调函数(callback)
参考链接:C语言回调函数详解 通俗理解“回调函数”
1. 什么是回调函数?
我们先来看看回调的英文定义:
A callback is a function that is passed as an argument to another function and is executed after its parent function has completed。
字面上的理解,回调函数就是一个参数,将这个函数作为参数传到另一个函数里面,当那个函数执行完之后,再执行传进去的这个函数。 也就是说,函数 F1 调用函数 F2 的时候,函数 F1 通过参数给 函数 F2 传递了另外一个函数 F3 的指针,在函数 F2 执行的过程中,函数F2 调用了函数 F3,这个动作就叫做回调(Callback),而先被当做指针传入、后面又被回调的函数 F3 就是回调函数。
举一个别人举过的例子:
约会结束后你送你女朋友回家,离别时,你肯定会说:“到家了给我发条信息,我很担心你。” 对不,然后你女朋友回家以后还真给你发了条信息。小伙子,你有戏了。其实这就是一个回调的过程。你留了个参数函数(要求女朋友给你发条信息)给你女朋友,然后你女朋友回家,回家的动作是主函数。她必须先回到家以后,主函数执行完了,再执行传进去的函数,然后你就收到一条信息了。
2. 为什么要使用回调函数?
很多朋友可能会想,为什么不像普通函数调用那样,在回调的地方直接写函数的名字呢?这样不也可以吗?为什么非得用回调函数呢?有这个想法很好,因为在网上看到解析回调函数的很多例子,其实完全可以用普通函数调用来实现的。要回答这个问题,我们先来了解一下回到函数的好处和作用,那就是解耦,对,就是这么简单的答案,就是因为这个特点,普通函数代替不了回调函数。所以,在我眼里,这才是回调函数最大的特点。来看看维基百科上面我觉得画得很好的一张图片。
下面以一段不完整的C语言代码来呈现上图的意思:
#include<stdio.h>
#include<softwareLib.h> // 包含Library Function所在读得Software library库的头文件
int Callback() // Callback Function
{
// TODO
return 0;
}
int main() // Main program
{
// TODO
Library(Callback);
// TODO
return 0;
}
乍一看,回调似乎只是函数间的调用,和普通函数调用没啥区别,但仔细一看,可以发现两者之间的一个关键的不同:在回调中,主程序把回调函数像参数一样传入库函数。这样一来,只要我们改变传进库函数的参数,就可以实现不同的功能,这样有没有觉得很灵活?并且丝毫不需要修改库函数的实现,这就是解耦。再仔细看看,主函数和回调函数是在同一层的,而库函数在另外一层,想一想,如果库函数对我们不可见,我们修改不了库函数的实现,也就是说不能通过修改库函数让库函数调用普通函数那样实现,那我们就只能通过传入不同的回调函数了,这也就是在日常工作中常见的情况。现在再把main()、Library()和Callback()函数套回前面 F1、F2和F3函数里面,是不是就更明白了?
明白了回调函数的特点,是不是也可以大概知道它应该在什么情况下使用了?没错,你可以在很多地方使用回调函数来代替普通的函数调用,但是在我看来,如果需要降低耦合度的时候,更应该使用回调函数。
3.怎么使用回调函数?
知道了什么是回调函数,了解了回调函数的特点,那么应该怎么使用回调函数?下面来看一段简单的可以执行的同步回调函数代码。
#include<stdio.h>
int Callback_1() // Callback Function 1
{
printf("Hello, this is Callback_1 ");
return 0;
}
int Callback_2() // Callback Function 2
{
printf("Hello, this is Callback_2 ");
return 0;
}
int Callback_3() // Callback Function 3
{
printf("Hello, this is Callback_3 ");
return 0;
}
int Handle(int (*Callback)())
{
printf("Entering Handle Function. ");
Callback();
printf("Leaving Handle Function. ");
}
int main()
{
printf("Entering Main Function. ");
Handle(Callback_1);
Handle(Callback_2);
Handle(Callback_3);
printf("Leaving Main Function. ");
return 0;
}
运行结果:
Entering Main Function.
Entering Handle Function.
Hello, this is Callback_1
Leaving Handle Function.
Entering Handle Function.
Hello, this is Callback_2
Leaving Handle Function.
Entering Handle Function.
Hello, this is Callback_3
Leaving Handle Function.
Leaving Main Function.
可以看到,Handle()函数里面的参数是一个指针,在main()函数里调用Handle()函数的时候,给它传入了函数Callback_1()/Callback_2()/Callback_3()的函数名,这时候的函数名就是对应函数的指针,也就是说,回调函数其实就是函数指针的一种用法。现在再读一遍这句话:A "callback" is any function that is called by another function which takes the first function as a parameter,是不是就更明白了呢?
4. 怎么使用带参数的回调函数?
眼尖的朋友可能发现了,前面的例子里面回调函数是没有参数的,那么我们能不能回调那些带参数的函数呢?答案是肯定的。那么怎么调用呢?我们稍微修改一下上面的例子就可以了:
#include<stdio.h>
int Callback_1(int x) // Callback Function 1
{
printf("Hello, this is Callback_1: x = %d ", x);
return 0;
}
int Callback_2(int x) // Callback Function 2
{
printf("Hello, this is Callback_2: x = %d ", x);
return 0;
}
int Callback_3(int x) // Callback Function 3
{
printf("Hello, this is Callback_3: x = %d ", x);
return 0;
}
int Handle(int y, int (*Callback)(int))
{
printf("Entering Handle Function. ");
Callback(y);
printf("Leaving Handle Function. ");
}
int main()
{
int a = 2;
int b = 4;
int c = 6;
printf("Entering Main Function. ");
Handle(a, Callback_1);
Handle(b, Callback_2);
Handle(c, Callback_3);
printf("Leaving Main Function. ");
return 0;
}
运行结果:
Entering Main Function.
Entering Handle Function.
Hello, this is Callback_1: x = 2
Leaving Handle Function.
Entering Handle Function.
Hello, this is Callback_2: x = 4
Leaving Handle Function.
Entering Handle Function.
Hello, this is Callback_3: x = 6
Leaving Handle Function.
Leaving Main Function.
可以看到,并不是直接把int Handle(int (*Callback)()) 改成 int Handle(int (*Callback)(int)) 就可以的,而是通过另外增加一个参数来保存回调函数的参数值,像这里 int Handle(int y, int (*Callback)(int)) 的参数 y。同理,可以使用多个参数的回调函数。