回撥函式(c和指標)
為什麼要使用回撥函式呢?我們先看一個小例子:
Node * Search_List (Node * node, const int value)
{
while (node != NULL)
{
if (node -> value == value)
{
break;
}
node = node -> next;
}
return node;
}
這個函式用於在一個單向連結串列中查詢一個指定的值,返回儲存這個值的節點。它的引數是指向這個連結串列第一個節點的指標以及要查詢的值。這個函式看上去很簡單,但是我們考慮一個問題:它只能適用於值為整數的連結串列,如果查詢一個字串連結串列,我們不得不再寫一個函式,其實大部分程式碼和現在這個函式相同,只是第二個引數的型別和比較的方法不同。
其實我們更希望令查詢函式與型別無關,這樣它就能用於查詢存放任何型別值的連結串列了,因此必須改變比較的方式,而藉助回撥函式就可以達到這個目的。我們編寫一個函式(回撥函式),用於比較兩個同型別的值,然後把一個指向這個函式的指標作為引數傳遞給查詢函式,查詢函式呼叫這個比較函式來執行比較,採用這個方法,任何型別的值得都可以進行比較。
我們還必須給查詢函式傳遞一個指向待比較的值的指標而不是值本身,也就是一個void *型別的形參,這個指標會傳遞給回撥函式,進行最終的比較。這樣的修改可以讓我們傳遞指向任何型別的指標到查詢函式,從而完成對任何型別的比較,這就是指標的好處,我們無法將字串、陣列或者結構體作為引數傳遞給函式,但是指向它們的指標卻可以。
現在,我們的查詢函式就可以這樣實現:
NODE *Search_List(NODE *node, int (*compare)(void const *, void const *) , void const *desired_value)
{
while (node != NULL)
{
if (compare((node->value_address), desired_value) == 0)
{
break;
}
node = node->next;
}
return node;
}
可以看到,使用者將一個函式指標傳遞給查詢函式,後者將回撥這個函式。
注意這裡我們的連結串列節點是這樣定義的:
typedef struct list
{
void *value_address;
struct list *next;
}NODE;
這樣定義可以讓NODE *型別的指標指向儲存任何型別資料的連結串列節點。而value_address就是指向具體資料的指標,我們把它定義為void *,表示一個指向未知型別的指標,這樣連結串列就可以儲存任何型別的資料了,而我們傳遞給查詢函式Search_List的第一個引數就可以統一表示為:NODE *,否則,還是要分別寫查詢函式以適應儲存不同資料型別的連結串列。
現在,查詢函式與型別無關,因為它不進行實際的比較,因此,我們必須編寫針對不同型別的比較函式,這是很容易實現的,因為呼叫者知道連結串列中所包含的值的型別,如果建立幾個分別包含不同型別值的連結串列,為每種型別編寫一個比較函式就允許單個查詢函式作用於所有型別的連結串列。
下面是一個比較函式,用於在一個整型連結串列中查詢:
注意強制型別轉換,比較函式的引數必須被宣告為void *以匹配查詢函式的原型,然後強制轉換為(int *)型別用於比較整型。
int int_compare(void const *a, void const *b)
{
if (*(int *)a == *(int *)b)
{
return 0;
}
else
{
return -1;
}
}
這個函式可以這樣被使用:
desired_node = Search_List(root, int_compare, &desired_int_value);
如果你希望在一個字串連結串列中進行查詢,下面的程式碼就可以完成任務:
desired_node = Search_List(root, strcmp, “abcdefg”);
正好庫函式strcmp所執行的比較和我們需要的一樣,不過gcc會發出警告資訊:因為strcmp的引數被宣告為const char *而不是void const *。
上面的例子展示了回撥函式的基本原理和用法,回撥函式的應用是非常廣泛的。通常,當我們想通過一個統一介面實現不同內容的時候,用回撥函式來實現就非常合適。任何時候,如果你所編寫的函式必須能夠在不同的時刻執行不同的型別的工作或者執行只能由函式呼叫者定義的工作,你都可以用回撥函式來實現。許多視窗系統就是使用回撥函式連線多個動作,如拖拽滑鼠和點選按鈕來指定呼叫使用者程式中的某個特定函式。
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