C 語言回撥函式詳解

回撥函式就是一個透過函式指標呼叫的函式。如果你把函式的指標（地址）作為引數傳遞給另一個函式，當這個指標被用來呼叫其所指向的函式時，我們就說這是回撥函式。

回撥函式，光聽名字就比普通函式要高大上一些，那到底什麼是回撥函式呢？恕我讀得書少，沒有在那本書上看到關於回撥函式的定義。我在百度上搜了一下，發現眾說紛紜，有很大一部分都是使用類似這麼一個場景來說明：A君去B君店裡買東西，恰好缺貨，A君留下號碼給B君，有貨時通知A君。感覺這個讓人更容易想到的是非同步操作，而不是回撥。另外還有兩句英文讓我印象深刻：1) If you call me, I will call you back; 2) Don't call me, I will call you. 看起來好像很有道理，但是仔細一想，普通函式不也可以做到這兩點嗎？所以，我覺得這樣的說法都不是很妥當，因為我覺得這些說法都沒有把回撥函式的特點表達出來，也就是都看不到和普通函式到底有什麼差別。不過，百度百科的解析我覺得還算不錯（雖然經常吐槽百度搜尋...）：回撥函式就是一個透過函式指標呼叫的函式。如果你把函式的指標（地址）作為引數傳遞給另一個函式，當這個指標被用來呼叫其所指向的函式時，我們就說這是回撥函式。

下面先說說我的看法。我們可以先在字面上先做個分解，對於"回撥函式"，中文其實可以理解為這麼兩種意思：1) 被回撥的函式；2) 回頭執行呼叫動作的函式。那這個回頭呼叫又是什麼鬼？

先來看看來自維基百科的對回撥（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. 也就是說，把一段可執行的程式碼像引數傳遞那樣傳給其他程式碼，而這段程式碼會在某個時刻被呼叫執行，這就叫做回撥。如果程式碼立即被執行就稱為同步回撥，如果在之後晚點的某個時間再執行，則稱之為非同步回撥。關於同步和非同步，這裡不作討論，請查閱相關資料。

再來看看來自Stack Overflow某位大神簡潔明瞭的表述：A "callback" is any function that is called by another function which takes the first function as a parameter。 也就是說，函式 F1 呼叫函式 F2 的時候，函式 F1 透過引數給 函式 F2 傳遞了另外一個函式 F3 的指標，在函式 F2 執行的過程中，函式F2 呼叫了函式 F3，這個動作就叫做回撥（Callback），而先被當做指標傳入、後面又被回撥的函式 F3 就是回撥函式。到此應該明白回撥函式的定義了吧？

很多朋友可能會想，為什麼不像普通函式呼叫那樣，在回撥的地方直接寫函式的名字呢？這樣不也可以嗎？為什麼非得用回撥函式呢？有這個想法很好，因為在網上看到解析回撥函式的很多例子，其實完全可以用普通函式呼叫來實現的。要回答這個問題，我們先來了解一下回到函式的好處和作用，那就是解耦，對，就是這麼簡單的答案，就是因為這個特點，普通函式代替不了回撥函式。所以，在我眼裡，這才是回撥函式最大的特點。來看看維基百科上面我覺得畫得很好的一張圖片。

下面以一段不完整的 C 語言程式碼來呈現上圖的意思：

例項

#include#include// 包含Library Function所在讀得Software library庫的標頭檔案
int Callback() // Callback Function
{
    // TODO
    return 0;
}
int main() // Main program
{
    // TODO
    Library(Callback);
    // TODO
    return 0;
}

乍一看，回撥似乎只是函式間的呼叫，和普通函式呼叫沒啥區別，但仔細一看，可以發現兩者之間的一個關鍵的不同：在回撥中，主程式把回撥函式像引數一樣傳入庫函式。這樣一來，只要我們改變傳進庫函式的引數，就可以實現不同的功能，這樣有沒有覺得很靈活？並且絲毫不需要修改庫函式的實現，這就是解耦。再仔細看看，主函式和回撥函式是在同一層的，而庫函式在另外一層，想一想，如果庫函式對我們不可見，我們修改不了庫函式的實現，也就是說不能透過修改庫函式讓庫函式呼叫普通函式那樣實現，那我們就只能透過傳入不同的回撥函式了，這也就是在日常工作中常見的情況。現在再把main()、Library()和Callback()函式套回前面 F1、F2和F3函式里面，是不是就更明白了？

明白了回撥函式的特點，是不是也可以大概知道它應該在什麼情況下使用了？沒錯，你可以在很多地方使用回撥函式來代替普通的函式呼叫，但是在我看來，如果需要降低耦合度的時候，更應該使用回撥函式。

知道了什麼是回撥函式，瞭解了回撥函式的特點，那麼應該怎麼使用回撥函式？下面來看一段簡單的可以執行的同步回撥函式程式碼。

例項

#includeint Callback_1() // Callback Function 1
{
    printf("Hello, this is Callback_1 ");
    return 0;
}
int Callback_2() // Callback Function 2
{
    printf("Hello, this is Callback_2 ");
    return 0;
}
int Callback_3() // Callback Function 3
{
    printf("Hello, this is Callback_3 ");
    return 0;
}
int Handle(int (*Callback)())
{
    printf("Entering Handle Function. ");
    Callback();
    printf("Leaving Handle Function. ");
}
int main()
{
    printf("Entering Main Function. ");
    Handle(Callback_1);
    Handle(Callback_2);
    Handle(Callback_3);
    printf("Leaving Main Function. ");
    return 0;
}

執行結果：

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.

可以看到，Handle()函式里面的引數是一個指標，在main()函式里呼叫Handle()函式的時候，給它傳入了函式Callback_1()/Callback_2()/Callback_3()的函式名，這時候的函式名就是對應函式的指標，也就是說，回撥函式其實就是函式指標的一種用法。現在再讀一遍這句話：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？

眼尖的朋友可能發現了，前面的例子裡面回撥函式是沒有引數的，那麼我們能不能回撥那些帶引數的函式呢？答案是肯定的。那麼怎麼呼叫呢？我們稍微修改一下上面的例子就可以了：

例項

#includeint 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;
}

執行結果：

Entering Main Function.
Entering Handle Function.
Hello, this is Callback_1: x = 2
Leaving Handle Function.
Entering Handle Function.
Hello, this is Callback_2: x = 4
Leaving Handle Function.
Entering Handle Function.
Hello, this is Callback_3: x = 6
Leaving Handle Function.
Leaving Main Function.

可以看到，並不是直接把int Handle(int (*Callback)()) 改成 int Handle(int (*Callback)(int)) 就可以的，而是透過另外增加一個引數來儲存回撥函式的引數值，像這裡 int Handle(int y, int (*Callback)(int)) 的引數 y。同理，可以使用多個引數的回撥函式。

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