简单聊聊C++中回调函数的实现

Xylona ·

更新时间:2024-09-20

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前言

1 函数指针

2 C风格的回调函数

3 C++风格的回调函数

4 多态类型的回调函数

5 通过function和bind实现回调函数功能

6 总结

前言

回调函数其实和普通函数一样，不同的是普通函数是直接在程序中进行调用，回调函数是通过函数指针将它的地址传递给其它函数，函数执行在其它函数体执行，这个过程就叫做回调。所以，C++回调函数也并非高大上的技术，它的原理无非就是函数指针或者对象的传递。

回调函数机制：

1、定义一个函数（普通函数即可）；

2、将此函数的地址注册给调用者；

3、特定的事件或条件发生时，调用者使用函数指针调用回调函数。

本文就从函数指针开始对回调函数进行说明。

1 函数指针

函数指针是指一个变量，函数对象创建后就会分配一个地址，这个地址可以通过变量进行保存。这个变量就叫做函数地址变量，也可以称之为函数指针。
函数指针的定义方式如下：

int(*p)(int, int);

如上，定义了一个函数指针，它指向一个包含两个整型参数且返回值为整型数值的函数对象。

函数指针在C和C++中被经常使用，使用方式也很简单，具体如下面代码所示：

typedef int (*Ptr)(int,int);
int add(int a,int b){
    return (a+b);
}
int main()
{
    Ptr pInt = add;
    cout<<pInt(3,5)<<endl;
    return 0;
}

2 C风格的回调函数

上面的代码是将一个函数地址赋值给了函数指针，下面将函数作为回调函数的参数的方式进行处理，函数处理结果也是一致的。代码如下：

typedef int (*Ptr)(int, int);
int CallBack(Ptr pInt, int a, int b) {
  return pInt(a, b);
}
int add(int a, int b) {
  return (a + b);
}
int main()
{
  cout << CallBack(&add, 3, 5) << endl;
}

代码如上，代码运行结果为：8。

实现是不是很简单，通过回调函数，可以让用户自己定义自己的业务实现，且这种方式在网络通讯中被经常使用，下面在看看一下如果回调函数是类成员函数的时候如何实现。

3 C++风格的回调函数

在C++中，如果回调函数是类成员函数，需要将回调函数定义成为静态。当然也可以使用全局函数，但是这样做就会破坏C++的封装性。

下面的代码就演示了将一个静态成员函数作为回调函数的使用情况。

typedef int (*Ptr)(int,int);
int RegFuncation(Ptr pInt,int a,int b){
    return pInt(a,b);
}
class COperMath{
public:
    //回调函数
    static int add(int a,int b){
        return (a+b);
    }
    //注册函数
    void RegFuncationCallBack(){
       cout<<RegFuncation(add,3,5)<<endl;
        return ;
    }
};
int main()
{
    COperMath pInst;
    pInst.RegFuncationCallBack();
    return 0;
}

4 多态类型的回调函数

在前面的代码中，都是使用函数指针的方式进行，下面的代码使用多态的方式实现，为了演示实现的方式，代码比较简单。

class CAniable{
public:
    virtual void eat()=0;
};
class CCat:public CAniable{
public:
    virtual void eat(){
        cout<<"Cat like mouse"<<endl;
    }
};
class CDog:public CAniable{
public:
    virtual void eat(){
        cout<<"Dog like shit"<<endl;
    }
};
int main()
{
    CAniable *pBase = new CCat();
    pBase->eat();
    CAniable *pBase1 = new CDog();
    pBase1->eat();
    delete pBase;
    delete pBase1;
    return 0;
}

代码运行结果为：

Cat like mouse
Dog like shit

上面的代码通过定义一个纯虚的基类，里面定义了一个纯虚的公共接口，其它类都继承自基类，在使用时就可以将这个类指针传递给回调函数，进而实现回调的功能。

5 通过function和bind实现回调函数功能

function功能很函数指针功能类似，不同的是function可以调用各种对象和函数。function还可以调用lamda表达式。具体如下所示。


typedef function<int(int,int)> func;
int add(int a,int b){
    return (a+b);
}
class COperMath{
public:
    float Sum(float a,float b){
        return(a+b);
    }
};
int main()
{
    //function包裹add
    func f = &add;
    cout<<"func="<<f(3,5)<<endl;
    //function和bind联合使用
    COperMath cMath;
    function<float(float,float)> func_bind = bind(&COperMath::Sum,ref(cMath),placeholders::_1,placeholders::_2);
    cout<<"func_bind="<<func_bind(6.0,10.0)<<endl;
    return 0;
}

代码运行结果为：