一、函數(shù)指針
在講回調(diào)函數(shù)之前,我們需要了解函數(shù)指針。
我們都知道,C語言的靈魂是指針,我們經(jīng)常使用整型指針,字符串指針,結(jié)構(gòu)體指針等。
int*p1;
char*p2;
STRUCT*p3;// STRUCT為我們定義的結(jié)構(gòu)體
但是好像我們一般很少使用函數(shù)指針,我們一般使用函數(shù)都是直接使用函數(shù)調(diào)用。
下面我們來了解一下函數(shù)指針的概念和使用方法。
1. 概念
函數(shù)指針是指向函數(shù)的指針變量。
通常我們說的指針變量是指向一個整型、字符型或數(shù)組等變量,而函數(shù)指針是指向函數(shù)。
函數(shù)指針可以像一般函數(shù)一樣,用于調(diào)用函數(shù)、傳遞參數(shù)。
函數(shù)指針的定義方式為:
函數(shù)返回值類型 (* 指針變量名) (函數(shù)參數(shù)列表);
“函數(shù)返回值類型”表示該指針變量可以指向具有什么返回值類型的函數(shù);“函數(shù)參數(shù)列表”表示該指針變量可以指向具有什么參數(shù)列表的函數(shù)。這個參數(shù)列表中只需要寫函數(shù)的參數(shù)類型即可。
我們看到,函數(shù)指針的定義就是將“函數(shù)聲明”中的“函數(shù)名”改成“(指針變量名)”。但是這里需要注意的是:“(指針變量名)”兩端的括號不能省略,括號改變了運算符的優(yōu)先級。如果省略了括號,就不是定義函數(shù)指針而是一個函數(shù)聲明了,即聲明了一個返回值類型為指針型的函數(shù)。
那么怎么判斷一個指針變量是指向變量的指針變量還是指向函數(shù)的指針變量呢?首先看變量名前面有沒有“”,如果有“”說明是指針變量;其次看變量名的后面有沒有帶有形參類型的圓括號,如果有就是指向函數(shù)的指針變量,即函數(shù)指針,如果沒有就是指向變量的指針變量。
最后需要注意的是,指向函數(shù)的指針變量沒有 ++ 和 – 運算。
一般為了方便使用,我們會選擇:
typedef 函數(shù)返回值類型 (* 指針變量名) (函數(shù)參數(shù)列表);
比如:
typedefint(*Fun1)(int);//聲明也可寫成int (*Fun1)(int x),但習慣上一般不這樣。
typedefint(*Fun2)(int,int);//參數(shù)為兩個整型,返回值為整型
typedefvoid(*Fun3)(void);//無參數(shù)和返回值
typedefvoid*(*Fun4)(void*);//參數(shù)和返回值都為void*指針
2. 如何用函數(shù)指針調(diào)用函數(shù)
給大家舉一個例子:
intFunc(intx);/*聲明一個函數(shù)*/
int(*p)(intx);/*定義一個函數(shù)指針*/
p=Func;/*將Func函數(shù)的首地址賦給指針變量p*/
p=&Func;/*將Func函數(shù)的首地址賦給指針變量p*/
賦值時函數(shù) Func 不帶括號,也不帶參數(shù)。由于函數(shù)名 Func 代表函數(shù)的首地址,因此經(jīng)過賦值以后,指針變量 p 就指向函數(shù) Func() 代碼的首地址了。
下面來寫一個程序,看了這個程序你們就明白函數(shù)指針怎么使用了:
#include
intMax(int,int);//函數(shù)聲明
intmain(void)
{
int(*p)(int,int);//定義一個函數(shù)指針
inta,b,c;
p=Max;//把函數(shù)Max賦給指針變量p,使p指向Max函數(shù)
printf("pleaseenteraandb:");
scanf("%d%d",&a,&b);
c=(*p)(a,b);//通過函數(shù)指針調(diào)用Max函數(shù)
printf("a=%d
b=%d
max=%d
",a,b,c);
return0;
}
intMax(intx,inty)//定義Max函數(shù)
{
intz;
if(x>y)
{
z=x;
}
else
{
z=y;
}
returnz;
}
特別注意的是,因為函數(shù)名本身就可以表示該函數(shù)地址(指針),因此在獲取函數(shù)指針時,可以直接用函數(shù)名,也可以取函數(shù)的地址。
p=Max可以改成p=&Max
c=(*p)(a,b)可以改成c=p(a,b)
3. 函數(shù)指針作為某個函數(shù)的參數(shù)
既然函數(shù)指針變量是一個變量,當然也可以作為某個函數(shù)的參數(shù)來使用的。示例:
#include
#include
typedefvoid(*FunType)(int);
//前加一個typedef關(guān)鍵字,這樣就定義一個名為FunType函數(shù)指針類型,而不是一個FunType變量。
//形式同typedefint*PINT;
voidmyFun(intx);
voidhisFun(intx);
voidherFun(intx);
voidcallFun(FunTypefp,intx);
intmain()
{
callFun(myFun,100);//傳入函數(shù)指針常量,作為回調(diào)函數(shù)
callFun(hisFun,200);
callFun(herFun,300);
return0;
}
voidcallFun(FunTypefp,intx)
{
fp(x);//通過fp的指針執(zhí)行傳遞進來的函數(shù),注意fp所指的函數(shù)有一個參數(shù)
}
voidmyFun(intx)
{
printf("myFun:%d
",x);
}
voidhisFun(intx)
{
printf("hisFun:%d
",x);
}
voidherFun(intx)
{
printf("herFun:%d
",x);
}
輸出:
4. 函數(shù)指針作為函數(shù)返回類型
有了上面的基礎(chǔ),要寫出返回類型為函數(shù)指針的函數(shù)應(yīng)該不難了,下面這個例子就是返回類型為函數(shù)指針的函數(shù):
void(*func5(int,int,float))(int,int)
{
...
}
在這里,
func5
以(int, int, float)
為參數(shù),其返回類型為void (*)(int, int)
。在C語言中,變量或者函數(shù)的聲明也是一個大學(xué)問,想要了解更多關(guān)于聲明的話題,可以參考我之前的文章 - C專家編程》讀書筆記(1-3章)。這本書的第三章花了整整一章的內(nèi)容來講解如何讀懂C語言的聲明。5. 函數(shù)指針數(shù)組
在開始講解回調(diào)函數(shù)前,最后介紹一下函數(shù)指針數(shù)組。既然函數(shù)指針也是指針,那我們就可以用數(shù)組來存放函數(shù)指針。下面我們看一個函數(shù)指針數(shù)組的例子:
/*方法1*/
void(*func_array_1[5])(int,int,float);
/*方法2*/
typedefvoid(*p_func_array)(int,int,float);
p_func_arrayfunc_array_2[5];
上面兩種方法都可以用來定義函數(shù)指針數(shù)組,它們定義了一個元素個數(shù)為5,類型是 *
void (*)(int, int, float)
*的函數(shù)指針數(shù)組。
6. 函數(shù)指針總結(jié)
二、回調(diào)函數(shù)
函數(shù)指針常量 :Max;函數(shù)指針變量:p;
數(shù)名調(diào)用如果都得如(*myFun)(10)這樣,那書寫與讀起來都是不方便和不習慣的。所以C語言的設(shè)計者們才會設(shè)計成又可允許myFun(10)這種形式地調(diào)用(這樣方便多了,并與數(shù)學(xué)中的函數(shù)形式一樣)。
在函數(shù)指針變量也可以存入一個數(shù)組內(nèi)。數(shù)組的聲明方法:int (*fArray[10]) ( int );
1. 什么是回調(diào)函數(shù)
我們先來看看百度百科是如何定義回調(diào)函數(shù)的:
回調(diào)函數(shù)就是一個通過函數(shù)指針調(diào)用的函數(shù)。如果你把函數(shù)的指針(地址)作為參數(shù)傳遞給另一個函數(shù),當這個指針被用來調(diào)用其所指向的函數(shù)時,我們就說這是回調(diào)函數(shù)。回調(diào)函數(shù)不是由該函數(shù)的實現(xiàn)方直接調(diào)用,而是在特定的事件或條件發(fā)生時由另外的一方調(diào)用的,用于對該事件或條件進行響應(yīng)。這段話比較長,也比較繞口。下面我通過一幅圖來說明什么是回調(diào):
假設(shè)我們要使用一個排序函數(shù)來對數(shù)組進行排序,那么在主程序(Main program)中,我們先通過庫,選擇一個庫排序函數(shù)(Library function)。但排序算法有很多,有冒泡排序,選擇排序,快速排序,歸并排序。同時,我們也可能需要對特殊的對象進行排序,比如特定的結(jié)構(gòu)體等。庫函數(shù)會根據(jù)我們的需要選擇一種排序算法,然后調(diào)用實現(xiàn)該算法的函數(shù)來完成排序工作。這個被調(diào)用的排序函數(shù)就是回調(diào)函數(shù)(Callback function)。
結(jié)合這幅圖和上面對回調(diào)函數(shù)的解釋,我們可以發(fā)現(xiàn),要實現(xiàn)回調(diào)函數(shù),最關(guān)鍵的一點就是要將函數(shù)的指針傳遞給一個函數(shù)(上圖中是庫函數(shù)),然后這個函數(shù)就可以通過這個指針來調(diào)用回調(diào)函數(shù)了。注意,回調(diào)函數(shù)并不是C語言特有的,幾乎任何語言都有回調(diào)函數(shù)。在C語言中,我們通過使用函數(shù)指針來實現(xiàn)回調(diào)函數(shù)。
我的理解是:把一段可執(zhí)行的代碼像參數(shù)傳遞那樣傳給其他代碼,而這段代碼會在某個時刻被調(diào)用執(zhí)行,這就叫做回調(diào)。
如果代碼立即被執(zhí)行就稱為同步回調(diào),如果過后再執(zhí)行,則稱之為異步回調(diào)。
回調(diào)函數(shù)就是一個通過函數(shù)指針調(diào)用的函數(shù)。如果你把函數(shù)的指針(地址)作為參數(shù)傳遞給另一個函數(shù),當這個指針被用來調(diào)用其所指向的函數(shù)時,我們就說這是回調(diào)函數(shù)。
回調(diào)函數(shù)不是由該函數(shù)的實現(xiàn)方直接調(diào)用,而是在特定的事件或條件發(fā)生時由另外的一方調(diào)用的,用于對該事件或條件進行響應(yīng)。
2. 為什么要用回調(diào)函數(shù)?
因為可以把調(diào)用者與被調(diào)用者分開,所以調(diào)用者不關(guān)心誰是被調(diào)用者。它只需知道存在一個具有特定原型和限制條件的被調(diào)用函數(shù)。
簡而言之,回調(diào)函數(shù)就是允許用戶把需要調(diào)用的方法的指針作為參數(shù)傳遞給一個函數(shù),以便該函數(shù)在處理相似事件的時候可以靈活的使用不同的方法。
intCallback()// /
{
//TODO
return0;
}
intmain()// /?主函數(shù)
{
//TODO
Library(Callback);// /
//TODO
return0;
}
回調(diào)似乎只是函數(shù)間的調(diào)用,和普通函數(shù)調(diào)用沒啥區(qū)別。
但仔細看,可以發(fā)現(xiàn)兩者之間的一個關(guān)鍵的不同:在回調(diào)中,主程序把回調(diào)函數(shù)像參數(shù)一樣傳入庫函數(shù)。
這樣一來,只要我們改變傳進庫函數(shù)的參數(shù),就可以實現(xiàn)不同的功能,這樣有沒有覺得很靈活?并且當庫函數(shù)很復(fù)雜或者不可見的時候利用回調(diào)函數(shù)就顯得十分優(yōu)秀。
3. 怎么使用回調(diào)函數(shù)?
intCallback_1(inta)// /
{
printf("Hello,thisisCallback_1:a=%d",a);
return0;
}
intCallback_2(intb)// /
{
printf("Hello,thisisCallback_2:b=%d",b);
return0;
}
intCallback_3(intc)// /
{
printf("Hello,thisisCallback_3:c=%d",c);
return0;
}
intHandle(intx,int(*Callback)(int))// /
{
Callback(x);
}
intmain()
{
Handle(4,Callback_1);
Handle(5,Callback_2);
Handle(6,Callback_3);
return0;
}
如上述代碼:可以看到,Handle()函數(shù)里面的參數(shù)是一個指針,在main()函數(shù)里調(diào)用Handle()函數(shù)的時候,給它傳入了函數(shù)Callback_1()/Callback_2()/Callback_3()的函數(shù)名,這時候的函數(shù)名就是對應(yīng)函數(shù)的指針,也就是說,回調(diào)函數(shù)其實就是函數(shù)指針的一種用法。
4. 下面是一個四則運算的簡單回調(diào)函數(shù)例子:
#include
#include
/****************************************
*函數(shù)指針結(jié)構(gòu)體
***************************************/
typedefstruct_OP{
float(*p_add)(float,float);
float(*p_sub)(float,float);
float(*p_mul)(float,float);
float(*p_div)(float,float);
}OP;
/****************************************
*加減乘除函數(shù)
***************************************/
floatADD(floata,floatb)
{
returna+b;
}
floatSUB(floata,floatb)
{
returna-b;
}
floatMUL(floata,floatb)
{
returna*b;
}
floatDIV(floata,floatb)
{
returna/b;
}
/****************************************
*初始化函數(shù)指針
***************************************/
voidinit_op(OP*op)
{
op->p_add=ADD;
op->p_sub=SUB;
op->p_mul=&MUL;
op->p_div=÷
}
/****************************************
*庫函數(shù)
***************************************/
floatadd_sub_mul_div(floata,floatb,float(*op_func)(float,float))
{
return(*op_func)(a,b);
}
intmain(intargc,char*argv[])
{
OP*op=(OP*)malloc(sizeof(OP));
init_op(op);
/*直接使用函數(shù)指針調(diào)用函數(shù)*/
printf("ADD=%f,SUB=%f,MUL=%f,DIV=%f
",(op->p_add)(1.3,2.2),(*op->p_sub)(1.3,2.2),
(op->p_mul)(1.3,2.2),(*op->p_div)(1.3,2.2));
/*調(diào)用回調(diào)函數(shù)*/
printf("ADD=%f,SUB=%f,MUL=%f,DIV=%f
",
add_sub_mul_div(1.3,2.2,ADD),
add_sub_mul_div(1.3,2.2,SUB),
add_sub_mul_div(1.3,2.2,MUL),
add_sub_mul_div(1.3,2.2,DIV));
return0;
}
5. 回調(diào)函數(shù)實例(很有用)
一個GPRS模塊聯(lián)網(wǎng)的小項目,使用過的同學(xué)大概知道2G、4G、NB等模塊要想實現(xiàn)無線聯(lián)網(wǎng)功能都需要經(jīng)歷模塊上電初始化、注冊網(wǎng)絡(luò)、查詢網(wǎng)絡(luò)信息質(zhì)量、連接服務(wù)器等步驟,這里的的例子就是,利用一個狀態(tài)機函數(shù)(根據(jù)不同狀態(tài)依次調(diào)用不同實現(xiàn)方法的函數(shù)),通過回調(diào)函數(shù)的方式依次調(diào)用不同的函數(shù),實現(xiàn)模塊聯(lián)網(wǎng)功能,如下:
/*********工作狀態(tài)處理*********/
typedefstruct
{
uint8_tmStatus;
uint8_t(*Funtion)(void);//函數(shù)指針的形式
}M26_WorkStatus_TypeDef;//M26的工作狀態(tài)集合調(diào)用函數(shù)
/**********************************************
**>M26工作狀態(tài)集合函數(shù)
***********************************************/
M26_WorkStatus_TypeDefM26_WorkStatus_Tab[]=
{
{GPRS_NETWORK_CLOSE,M26_PWRKEY_Off},//模塊關(guān)機
{GPRS_NETWORK_OPEN,M26_PWRKEY_On},//模塊開機
{GPRS_NETWORK_Start,M26_Work_Init},//管腳初始化
{GPRS_NETWORK_CONF,M26_NET_Config},//AT指令配置
{GPRS_NETWORK_LINK_CTC,M26_LINK_CTC},//連接調(diào)度中心
{GPRS_NETWORK_WAIT_CTC,M26_WAIT_CTC},//等待調(diào)度中心回復(fù)
{GPRS_NETWORK_LINK_FEM,M26_LINK_FEM},//連接前置機
{GPRS_NETWORK_WAIT_FEM,M26_WAIT_FEM},//等待前置機回復(fù)
{GPRS_NETWORK_COMM,M26_COMM},//正常工作
{GPRS_NETWORK_WAIT_Sig,M26_WAIT_Sig},//等待信號回復(fù)
{GPRS_NETWORK_GetSignal,M26_GetSignal},//獲取信號值
{GPRS_NETWORK_RESTART,M26_RESET},//模塊重啟
}
/**********************************************
**>M26模塊工作狀態(tài)機,依次調(diào)用里面的12個函數(shù)
***********************************************/
uint8_tM26_WorkStatus_Call(uint8_tStart)
{
uint8_ti=0;
for(i=0;i12;i++)
{
if(Start==M26_WorkStatus_Tab[i].mStatus)
{
returnM26_WorkStatus_Tab[i].Funtion();
}
}
return0;
}
所以,如果有人想做個NB模塊聯(lián)網(wǎng)項目,可以copy上面的框架,只需要修改回調(diào)函數(shù)內(nèi)部的具體實現(xiàn),或者增加、減少回調(diào)函數(shù),就可以很簡潔快速的實現(xiàn)模塊聯(lián)網(wǎng)。
審核編輯 :李倩
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原文標題:C 語言回調(diào)函數(shù),提升 C 技巧必備
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