理解c语言中的回调函数

来看看维基百科中如何定义回调函数

在计算机程序设计中，回调函数，或简称回调，是指通过函数参数传递到其它代码的，某一块可执行代码的引用。这一设计允许了底层代码调用在高层定义的子程序。

这段话不是那么好理解，不同语言实现回调的方式有些许不同。其实可以这样理解，回调就是 在一个函数中调用另外一个函数。

在 c 语言中，回调是使用函数指针来实现的。函数指针----顾名思义，是指向一个函数的指针。通常函数指针有两个方面的用途，一个是转换表（jump table），另一个是作为参数传递给一个函数。

下面是两个函数指针的声明

1 2	int (f)(int, float); int (*g[])(int, float);

前者把 f 声明为一个函数指针，它所指的函数接受两个参数，分别是一个整型值和浮点型值，并返回一个整型值。后者把 g 声明为一个数组，数组的元素类型是一个函数指针，它所指向的函数接受两个参数，分别是一个整型值和浮点型值，并返回一个整型指针。

需要注意的是，简单声明一个函数指针并不意味着它马上就可以使用。和其他指针一样，对函数指针执行间接访问之前必须把它初始化为指向某个函数。下面的代码段说明了一种初始化函数指针的方法。

1 2	int f(int); int (*pf)(int) = f;

第 2 个声明创建了函数指针 pf，并把它初始化为指向函数 f。函数指针的初始化也可以通过一条赋值语句来完成。在函数指针的初始化之前具有 f 的原型是很重要的，否则编译器就无法检查 f 的类型是否与 pf 所指向的类型一致。

通过一个例子简单介绍回调函数的使用

大家应该都对 c 语言的库函数 qsort 有所了解，qsort 声明如下

1	void qsort(void base, size_t nitems, size_t size, int (compar)(const void , const void))

可以看到，它的第三个参数是一个函数指针，传入两个没有定义指针指向的类型的参数a， b，返回一个整型值。实际上这里使用了回调函数。通过回调函数，qsort 可以在运行时调用用户定义的函数（底层代码调用在高层定义的子程序）。

这里我们设计一个简单的 sort 函数，来理解回调过程

1、定义函数指针

1	typedef int (compar)(const int a, const int *b);

2、自定义 sort 函数，为了简单，这里使用冒泡排序

int *sort(int *nums, int n, compar cmp) {
    int *target = malloc(n*sizeof(int));

    if (!target) perror("Memory error");

    memcpy(target, num, n * sizeof(int));

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = i+1; j < n; j++) {
            if (cmp(target[i], target[j]) > 0) {
                target[i] ^= target[j] ^= target[i] ^= target[j];
            }
        }
    }
    return target;

}

3、实现函数回调

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>

typedef int (*compar)(const int *a, const int *b);

// 定义实现回调函数的"调用函数"
int *sort(int *nums, int n, compar cmp) {
    int *target = malloc(n*sizeof(int));

    if (!target) perror("Memory error");

    memcpy(target, num, n * sizeof(int));

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = i+1; j < n; j++) {
            if (cmp(target[i], target[j]) <= 0) {
                target[i] ^= target[j] ^= target[i] ^= target[j];
            }
        }
    }
    return target;

}

// 定义回调函数
int cmp1(int a, int b) {
    return a < b;
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
    int a[10] = {1, 4, 3, 1, 10, 4, 5};
    int *x = bubble_sort(a, 7, cmp1);
    for (int i = 0; i < 7; i++)
        printf("%d ", x[i]);
    printf("\n");

    return 0;
}

运行结果：

1	1 1 3 4 4 5 10

调用函数向其函数中传递 int (*compar)(const int *a, const int *b);这是 int cmp1(int a, int b) 函数的入口地址，即 PC 指针可以通过移动到该地址执行int cmp1(int a, int b)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。

题外话（Kotlin中使用接口实现回调）

在Android开发中，也经常会遇到回调的使用。由于Kotlin语言没有函数指针的概念，实现回调的话可以通过接口来实现。在这里，我们声明一个接口，而不是一个函数指针，这个接口有一个方法，当被调用方完成它的任务时，这个方法将被调用。

通过一个例子来说明这一点：

假如我们要实现这个这样一个功能。

当前有一个MainActivity和一个LocalFileFragment，点击MainActivity中的全选按钮能够让LocalFileFragment改变全选状态。

实现步骤如下：

在LocalFileFragment中创建接口
在LocalFileFragment中声明接口
在MainActivity中实现这个接口

class LocalFileFragment: Fragment() {
    // 声明接口
    private var mListener: OnFileCheckedListener? = null

    // 定义接口
    interface OnFileCheckedListener {
        fun changeStatus()
    }

    // 绑定接口实现
    fun setOnFileCheckedListener(listener: OnFileCheckedListener) {
        mListener = listener
    }

    private fun doSomething() {
        if (...) mListener.changeStatus()
    }
}

class MainActivity: AppCompatActivity() {
    // 实现回调接口
    private val mListener = object : LocalFileFragment.OnFileCheckedListener {
        fun changeStatus() {
            Log.d("MainActivity", "Change Status!")
        }
    }

    private fun doSomething() {
        val mLocalFileFragment = LocalFileFragment()

        mLocalFileFragment.setOnFileCheckedListener(mListener)
    }
}

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通过一个例子简单介绍回调函数的使用

题外话（Kotlin中使用接口实现回调）