全網最適合入門的物件導向程式設計教程：47 Python 函式方法與介面-回撥函式 Callback

摘要：

回撥函式是程式設計中一種非常常見的模式，用於將函式作為引數傳遞給其他函式或方法。這種模式在 Python 中廣泛應用於事件處理、非同步程式設計、函數語言程式設計等場景。

原文連結：

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文件和程式碼獲取：

可訪問如下連結進行對文件下載：

https://github.com/leezisheng/Doc

本文件主要介紹如何使用 Python 進行物件導向程式設計，需要讀者對 Python 語法和微控制器開發具有基本瞭解。相比其他講解 Python 物件導向程式設計的部落格或書籍而言，本文件更加詳細、側重於嵌入式上位機應用，以上位機和下位機的常見串列埠資料收發、資料處理、動態圖繪製等為應用例項，同時使用 Sourcetrail 程式碼軟體對程式碼進行視覺化閱讀便於讀者理解。

相關示例程式碼獲取連結如下：https://github.com/leezisheng/Python-OOP-Demo

正文

從系統層次角度來看，回撥函式通常分為以下兩種型別：

從執行時序角度來看，回撥函式可以分為以下幾種型別：

回撥函式的定義和使用

在計算機程式設計中，回撥函式，或簡稱回撥（Callback），是指透過函式引數傳遞到其它程式碼的，某一塊可執行程式碼的引用。這一設計允許了底層程式碼呼叫在高層定義的子程式。簡單來說就是，定義一個函式，把這個函式名當作另一個函式的引數。這個用引數命名的函式就叫作回撥函式。

為什麼需要 callback，為的就是讓庫函式使用更加靈活。程式設計分為兩類：系統程式設計（system programming）和應用程式設計（application programming）。所謂系統程式設計，簡單來說，就是編寫庫；而應用程式設計就是利用寫好的各種庫來編寫具某種功用的程式，也就是應用。系統程式設計師會給自己寫的庫留下一些介面，即 API（application programming interface，應用程式設計介面），以供應用程式設計師使用。所以在抽象層的圖示裡，庫位於應用的底下。當程式跑起來時，一般情況下，應用程式（application program）會時常透過 API 呼叫庫裡所預先備好的函式。但是有些庫函式（library function）卻要求應用先傳給它一個函式，好在合適的時候呼叫，以完成目標任務。這個被傳入的、後又被呼叫的函式就稱為回撥函式（callback function）。

可以看到，回撥函式通常和應用處於同一抽象層（因為傳入什麼樣的回撥函式是在應用級別決定的）。而回撥就成了一個高層呼叫底層，底層再回過頭來呼叫高層的過程。（我認為）這應該是回撥最早的應用之處，也是其得名如此的原因。在回撥中，我們利用某種方式，把回撥函式像引數一樣傳入中間函式。可以這麼理解，在傳入一個回撥函式之前，中間函式是不完整的。換句話說，程式可以在執行時，透過登記不同的回撥函式，來決定、改變中間函式的行為。這就比簡單的函式呼叫要靈活太多了。

打個比方，有一家旅館提供叫醒服務，但是要求旅客自己決定叫醒的方法。可以是打客房電話，也可以是派服務員去敲門，睡得死怕耽誤事的，還可以要求往自己頭上澆盆水。這裡，“叫醒”這個行為是旅館提供的，相當於庫函式，但是叫醒的方式是由旅客決定並告訴旅館的，也就是回撥函式。而旅客告訴旅館怎麼叫醒自己的動作，也就是把回撥函式傳入庫函式的動作，稱為登記回撥函式（to register a callback function）。

那麼，在 python 中如何實現回撥函式呢，看程式碼：

_# 被呼叫的回撥函式_
def my_callback(input):
    print("function my_callback was called with %s input" % (input,))
_# 呼叫函式_
def caller(input, func):
    func(input)
    
for i in range(5):
    caller(i, my_callback)

回撥函式場景應用場景

回撥函式常用於以下場景：

在非同步程式設計中，回撥函式用於處理非同步操作完成後的結果。例如，使用 asyncio 模組進行非同步程式設計時，可以使用回撥函式處理非同步任務的結果。

import asyncio

async def async_task(callback):
    # 模擬非同步操作
    await asyncio.sleep(1)
    # 呼叫回撥函式
    callback("Async Result")

def handle_result(result):
    print("Callback received result:", result)

# 執行非同步任務並使用回撥函式
async def main():
    await async_task(handle_result)

asyncio.run(main())

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