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C語言回調(diào)函數(shù)學習
時間:2016-12-30作者:華清遠見

對指針的應用是C語言編程的精髓所在,而回調(diào)函數(shù)就是C語言里面對函數(shù)指針的高級應用。簡而言之,回調(diào)函數(shù)是一個通過函數(shù)指針調(diào)用的函數(shù)。如果你把函數(shù)指針(函數(shù)的入口地址)傳遞給另一個函數(shù),當這個函數(shù)指針被用來調(diào)用它所指向的函數(shù)時,我們就說這個函數(shù)是回調(diào)函數(shù)。
為什么要使用回調(diào)函數(shù)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;
        }

這個函數(shù)用于在一個單向鏈表中查找一個指定的值,返回保存這個值的節(jié)點。它的參數(shù)是指向這個鏈表第一個節(jié)點的指針以及要查找的值。這個函數(shù)看上去很簡單,但是我們考慮一個問題:它只能適用于值為整數(shù)的鏈表,如果查找一個字符串鏈表,我們不得不再寫一個函數(shù),其實大部分代碼和現(xiàn)在這個函數(shù)相同,只是第二個參數(shù)的類型和比較的方法不同。

其實我們更希望令查找函數(shù)與類型無關,這樣它就能用于查找存放任何類型值的鏈表了,因此必須改變比較的方式,而借助回調(diào)函數(shù)就可以達到這個目的。我們編寫一個函數(shù)(回調(diào)函數(shù)),用于比較兩個同類型的值,然后把一個指向這個函數(shù)的指針作為參數(shù)傳遞給查找函數(shù),查找函數(shù)調(diào)用這個比較函數(shù)來執(zhí)行比較,采用這個方法,任何類型的值得都可以進行比較。

我們還必須給查找函數(shù)傳遞一個指向待比較的值的指針而不是值本身,也就是一個void *類型的形參,這個指針會傳遞給回調(diào)函數(shù),進行終的比較。這樣的修改可以讓我們傳遞指向任何類型的指針到查找函數(shù),從而完成對任何類型的比較,這就是指針的好處,我們無法將字符串、數(shù)組或者結構體作為參數(shù)傳遞給函數(shù),但是指向它們的指針卻可以。

現(xiàn)在,我們的查找函數(shù)就可以這樣實現(xiàn):
        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,用戶將一個函數(shù)指針傳遞給查找函數(shù),后者將回調(diào)這個函數(shù)。

注意這里我們的鏈表節(jié)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 *類型的指針指向存儲任何類型數(shù)據(jù)的鏈表節(jié)點。而value_address就是指向具體數(shù)據(jù)的指針,我們把它定義為void *,表示一個指向未知類型的指針,這樣鏈表就可以存儲任何類型的數(shù)據(jù)了,而我們傳遞給查找函數(shù)Search_List的第一個參數(shù)就可以統(tǒng)一表示為:NODE *,否則,還是要分別寫查找函數(shù)以適應存儲不同數(shù)據(jù)類型的鏈表。

現(xiàn)在,查找函數(shù)與類型無關,因為它不進行實際的比較,因此,我們必須編寫針對不同類型的比較函數(shù),這是很容易實現(xiàn)的,因為調(diào)用者知道鏈表中所包含的值的類型,如果創(chuàng)建幾個分別包含不同類型值的鏈表,為每種類型編寫一個比較函數(shù)就允許單個查找函數(shù)作用于所有類型的鏈表。

下面是一個比較函數(shù),用于在一個整型鏈表中查找:

注意強制類型轉(zhuǎn)換,比較函數(shù)的參數(shù)必須被聲明為void *以匹配查找函數(shù)的原型,然后強制轉(zhuǎn)換為(int *)類型用于比較整型。
        int int_compare(void const *a, void const *b)
        {
                if (*(int *)a == *(int *)b)
                {
                        return 0;
                }
                else
                {
                        return -1;
                }
        }

這個函數(shù)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符串鏈表中進行查找,下面的代碼就可以完成任務:

desired_node = Search_List(root, strcmp, “abcdefg”);

正好庫函數(shù)strcmp所執(zhí)行的比較和我們需要的一樣,不過gcc會發(fā)出警告信息:因為strcmp的參數(shù)被聲明為const char *而不是void const *。

上面的例子展示了回調(diào)函數(shù)的基本原理和用法,回調(diào)函數(shù)的應用是非常廣泛的。通常,當我們想通過一個統(tǒng)一接口實現(xiàn)不同內(nèi)容的時候,用回調(diào)函數(shù)來實現(xiàn)就非常合適。任何時候,如果你所編寫的函數(shù)必須能夠在不同的時刻執(zhí)行不同的類型的工作或者執(zhí)行只能由函數(shù)調(diào)用者定義的工作,你都可以用回調(diào)函數(shù)來實現(xiàn)。許多窗口系統(tǒng)就是使用回調(diào)函數(shù)連接多個動作,如拖拽鼠標和點擊按鈕來指定調(diào)用用戶程序中的某個特定函數(shù)。

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