C语言使用回调函数模拟委托与反射

只看该作者 · 2023-8-22 15:44

本帖最后由豌豆爹于 2023-8-22 15:46 编辑

函数是C语言的核心概念。主调函数（caller）调用被调函数（callee）是一般的调用关系，如果被调函数（callee）参数包含函数指针，函数指针还可以形成多一层的调用关系，形成第三方函数的调用，专业术语称为回调（callback），通过函数指针参数调用的第三方函数称为回调函数。

回调可以让被调函数（这里是指用函数指针做函数参数的函数）的代码更加泛化或抽象，能够简单模拟其它编程语言的委托与反射语法。

1、简单模拟委托
登录后复制
//C语言简单模拟委托
//需要用的指针函数。通过用指针函数作为地址接收函数地址，以达到委托其他函数实现某方法的目的。
#include <stdio.h>
typedef void(* fun)();  //typedef 把void(*)()类型重命名为fun
void func(fun);  // 被调函数
void func_1();  // 回调函数1
void func_2();  // 回调函数2
int main() // 主函数用做主调函数
{
func(func_1);
fun f = func_2;
f();
func(func_1);
func(func_2);
getchar();
return 0;
}
void func(fun f)  //fun f为地址，fun * f为f指向的地址的量或者其他
{
printf("func\n");
if (f != NULL)
{
      f();
}
}
void func_1()
{
printf("func_1\n");
}
void func_2()
{
printf("func_2\n");
}
/*
func
func_1
func_2
func
func_1
func
func_2
*/

只看该作者 · 2023-8-22 15:48

本帖最后由豌豆爹于 2023-8-22 15:49 编辑

2、简单模拟反射
（1）简单模拟反射
高级语言的反射机制，简单来说就是可以通过字符串型获取对应的类或者函数。下面用C来简单模拟反射：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
typedef void (*callback)(void);
typedef struct {
const char *name;
callback fn;
}callback_t;
void f0();
void f1();
callback_t callbacks[] = {
{"cmd0", f0},
{"cmd1", f1},
};
void f0() // 回调函数0
{
printf("cmd0");
}
void f1()  // 回调函数1
{
printf("cmd1");
}
void do_callback(const char *name)
{
size_t i;
for (i = 0; i < sizeof(callbacks) / sizeof(callbacks[0]); i++) {
      if (!strcmp(callbacks.name, name)) {
         callbacks.fn();
      }
}
}
int main()
{
do_callback("cmd1");
getchar();
return 0;
}

（2）利用自定义段
gcc支持通过使用 __ attribute __ ((section()))，将函数、变量放到指定的数据段中。也就是说，可以让编译器帮我们完成上例中向数组添加成员的动作。借助此机制，回调函数可以在任意文件声明，不需要修改其他文件。自定义段的起始和结束地址，可以通过变量 __ start_SECTIONNAME 和 __ stop_SECTIONNAME得到例如通过 __ attribute __ ((section("ss"))定义自定义段，其开始地址为 & __ start_ss，结束地址为 & __stop_ss。

#include <stdio.h>
#define SEC __attribute__((__section__("ss"), aligned(sizeof(void*))))
void func_1 (int a, int b)
{
printf("%s %d %d\n", __func__, __LINE__, a+b);
}
void func_2 (int a, int b)
{
printf("%s %d %d\n", __func__, __LINE__, a*b);
}
// 编译器会自动提供__start_ss，__stop_ss标志段ss的起止地址
extern size_t __start_ss;
extern size_t __stop_ss;
typedef struct {
void (*p)(int, int);
} node_t;
// 结构体变量a位于自定义段ss
SEC node_t a = {
.p = func_1,
};
SEC node_t b = {
.p = func_2,
};
int main(int argc, char **argv)
{
int a = 3, b = 4;
node_t *p;
// 遍历段ss，执行node_t结构中的p指向的函数
for (p = (node_t *)&__start_ss; p < (node_t *)&__stop_ss;p++) {
      p->p(a, b);
      a+=1;b+=2;
}
}
/*
func_1 6 7
func_2 10 24
*/