C 语言回调函数详解

只看该作者 · 2020-2-24 13:42

1. 什么是回调函数？

回调函数，光听名字就比普通函数要高大上一些，那到底什么是回调函数呢？恕我读得书少，没有在那本书上看到关于回调函数的定义。我在百度上搜了一下，发现众说纷纭，有很大一部分都是使用类似这么一个场景来说明：A君去B君店里买东西，恰好缺货，A君留下号码给B君，有货时通知A君。感觉这个让人更容易想到的是异步操作，而不是回调。另外还有两句英文让我印象深刻：1) If you call me, I will call you back; 2) Don't call me, I will call you. 看起来好像很有道理，但是仔细一想，普通函数不也可以做到这两点吗？所以，我觉得这样的说法都不是很妥当，因为我觉得这些说法都没有把回调函数的特点表达出来，也就是都看不到和普通函数到底有什么差别。不过，百度百科的解析我觉得还算不错（虽然经常吐槽百度搜索...）：回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。如果你把函数的指针（地址）作为参数传递给另一个函数，当这个指针被用来调用其所指向的函数时，我们就说这是回调函数。

下面先说说我的看法。我们可以先在字面上先做个分解，对于"回调函数"，中文其实可以理解为这么两种意思：1) 被回调的函数；2) 回头执行调用动作的函数。那这个回头调用又是什么鬼？

先来看看来自维基百科的对回调（Callback）的解析：In computer programming, a callback is any executable code that is passed as an argument to other code, which is expected to call back (execute) the argument at a given time. This execution may be immediate as in a synchronous callback, or it might happen at a later time as in an asynchronous callback. 也就是说，把一段可执行的代码像参数传递那样传给其他代码，而这段代码会在某个时刻被调用执行，这就叫做回调。如果代码立即被执行就称为同步回调，如果在之后晚点的某个时间再执行，则称之为异步回调。关于同步和异步，这里不作讨论，请查阅相关资料。

再来看看来自Stack Overflow某位大神简洁明了的表述：A "callback" is any function that is called by another function which takes the first function as a parameter。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。到此应该明白回调函数的定义了吧？

只看该作者 · 2020-2-24 13:42

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：

复制

#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;

}

只看该作者 · 2020-2-24 13:43

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。

只看该作者 · 2020-2-24 13:43

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。

复制

#include<stdio.h>



int Callback_1() // Callback Function 1

{

    printf("Hello, this is Callback_1 \n");

    return 0;

}



int Callback_2() // Callback Function 2

{

    printf("Hello, this is Callback_2 \n");

    return 0;

}



int Callback_3() // Callback Function 3

{

    printf("Hello, this is Callback_3 \n");

    return 0;

}



int Handle(int (*Callback)())

{

    printf("Entering Handle Function.\n ");

    Callback();

    printf("Leaving Handle Function.\n ");

}



int main()

{

    printf("Entering Main Function.\n ");

    Handle(Callback_1);

    Handle(Callback_2);

    Handle(Callback_3);

    printf("Leaving Main Function.\n");

    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.

只看该作者 · 2020-2-24 13:44

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？

只看该作者 · 2020-2-24 13:46

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：

复制

#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 = 2Leaving Handle Function.Entering Handle Function.Hello, this is Callback_2: x = 4Leaving Handle Function.Entering Handle Function.Hello, this is Callback_3: x = 6Leaving Handle Function.Leaving Main Function.

只看该作者 · 2020-2-24 13:48

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。

只看该作者 · 2020-2-24 17:52

感谢楼主的讲解，通过例子讲解非常直观清楚。

只看该作者 · 2020-2-26 15:28

非常感谢楼主的分享，受教了！一致没深入理解回调函数意义，从头认真读完。受益匪浅

只看该作者 · 2020-2-26 16:02

NB! 清晰!

只看该作者 · 2020-2-26 17:52

我知道，这个给我盖章的小编一定是个高手，竟然看出来这个贴的含金量了。

只看该作者 · 2020-2-27 12:28

通俗易懂，简洁明了，直观形象

只看该作者 · 2020-3-3 14:20

其实我是从其他地方看到的。主要ST的库函数总是用回调，搞晕我了。现在我搞懂了，也分享过来。

只看该作者 · 2020-3-4 22:34

深入浅出，谢谢！

只看该作者 · 2020-3-4 22:55

一样的曾经困惑，如今的懂了却说不出口

1万 · 2020-3-6 21:15

太赞了。

1万 · 2020-3-17 19:22

非常棒的帖子。我已经把这帖子内容作为今晚讲课的一部分。

只看该作者 · 2020-3-17 20:31

有个困惑？回调函数和注册函数什么关系？

只看该作者 · 2020-3-19 10:32

hanzhen654 发表于 2020-3-17 20:31
有个困惑？回调函数和注册函数什么关系？

当程序中，某个功能不定时，就用函数指针代表该功能，使用时，需要函数实现什么功能，则将需要实现功能的函数赋值给函数指针，则函数指针出现的地方就能按挂接的回调函数（需要的功能函数）执行，而挂接赋值的过程可以用注册函数来实现。

　　函数指针通常用全局变量来指定。

　　例如有max(a,b),min(a,b), 开始时不定用哪个函数，则可以用函数指针全局变量unsigned int* g_func(a,b)来代替，

　　如：

Int （* g_func）(int a, int b) = NULL;

Int max(int a,int b);

Int min(int a,int b);

   main()

   {

      g_func = max;

      g_func(a,b);  /*相当于执行max(a,b)*/

   }

Max和min两个函数称为钩子函数或回调函数；

在写main函数时不知道要完成什么功能，则用函数指针作为接口，可以挂上不同的函数完成不同的功能；

注册函数：将钩子函数挂在已声明的全局变量函数指针上；注册函数的入参为函数指针

Install(int (*p)())

{

  p = max;

}

Install(g_func)即代表g_func = max;

只看该作者 · 2020-3-19 10:33

回调函数就是个函数，只不过调用它是通过指针。所以要有函数的指针，就是函数名。注册函数，是用户关联函数指针与回调函数的。
由于可以直接将函数名作为指针传递给主调函数，所以注册函数可以有，也可以没有，就看你如何实现具体的调用细节。

C 语言回调函数详解

技术高手奖章

常驻人口

伴坛终老

技术奇才奖章

技术新星奖章

核心会员奖章

坚毅之洋流

十世金身

技术导师奖章