C++回调，函数指针

想要理解回调机制，先要理解函数指针

函数指针#

函数指针指向的是函数而非对象，和其他指针一样，函数指针指向某种特定的类型

函数的类型由他的返回类型和参数类型共同决定，与函数名无关，如：

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bool lengthCompare(const string &, const string &);

该函数的类型是bool (const string &, const string &)，要声明一个可以指向该函数的指针，只需要用指针替换函数名：

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//pf指向一个函数，该函数的参数是两个const string的引用，返回值是bool类型
bool (*pf)(const string &, const string &);

pf是指针，右侧是形参列表，表示pf指向的是函数；左侧返回类型是布尔值，因此pf就是一个指向函数的指针，其中函数的参数是两个const string的引用，返回值是bool类型

(*pf) 少了括号，pf就是一个 返回值为bool指针的函数

使用函数指针#

当我们把函数名作为一个值使用时，该函数自动转换成指针：

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bool lengthCompare(const string &, const string &);
bool (*pf)(const string &, const string &);

pf = lengthCompare;  //pf指向名为lengthCompare的函数
pf = &lengthCompare; //等价的赋值语句，&是可选的

直接使用指向函数的指针调用该函数：

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bool b1 = pr("hello","goodbye");			//调用lengthCompare函数
bool b2 = (*pf)("hello","goodbye");			//等价调用
bool b3 = lengthCompare("hello","goodbye"); //等价调用

函数的类型由他的返回类型和参数类型共同决定，指向不同函数类型的指针间不存在转换规则，但可以为指针赋一个nullptr或者值为0的整形常量表达式，表示指针没有指向任何一个函数：

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bool (*pf)(const string &, const string &);
string::size_type sumLength(const string&, const string&);
bool cstringCompare(const char*, const char*);
bool lengthCompare(const string &, const string &);

pf = 0;				 //正确：pf不指向任何函数
pf = sumLength; 	 //错误：返回类型不匹配
pf = cstringCompare; //错误：形参类型不匹配
pf = lengthCompare;  //正确：函数和指针的类型精确匹配

重载函数指针#

当我们使用重载函数时，上下文必须清晰地界定到底该选用哪个函数，如果定义了指向重载函数的指针：

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void ff(int*)；
void ff(unsigned int);

void (*pf1)(unsigned int) = ff; //pf1指向ff(unsigned int);

编译器通过指针类型决定选用哪个函数，指针类型必须与重载函数其中之一精确匹配

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void (*pf2)(int) = ff;	  //错误：没有任何一个ff与该形参列表匹配
double (*pf3)(int*) = ff; //错误：ff和pf3的返回类型不匹配

函数指针形参#

和数组类似，不能定一函数类型的形参，但形参可以是指向函数的指针

此时形参看起来像函数类型，实际上被当成指针使用：

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//第三个形参是函数类型，会自动转换成指向函数的指针
void useBigger(const string &s1, const string &s2, 
               bool pf(const string &, const string &));//看起来像函数类型，实际上被当成指针使用

//等价的声明：显示地将形参定义成指向函数的指针
void useBigger(const string &s1, const string &s2, 
               bool (*pf)(const string &, const string &));

我们也可以直接把函数作为实参使用，此时它会自动转换成指针：

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//自动将函数lengthCompare转换成指向该函数的指针
useBigger(s1,s2,lengthCompare);

typedef和decltype#

简化使用了函数指针的代码

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//Func和Func2是函数类型
typedef bool Func(const string&, const string&);
typedef decltype(lengthCompare) Func2;   //等价的类型

//FuncP和FuncP2是指向函数的指针
typedef bool (*FuncP)(const string&, const string&);
typedef decltype(lengthCompare) *FuncP2; //等价的类型

我们使用typedef定义自己的类型，Func和Func2是函数类型，而FuncP和FuncP2是指针类型

decltype返回函数类型，此时不会将函数类型自动转换成指针类型，因为decltype的结果是函数类型，所以只有在结果前面加上 * 才能得到指针，可以使用如下形式重新声明useBigger：

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// useBigger的等价声明，其中使用了类型别名 
void useBigger(const string&， const string&, Func);//自动将Func表示的函数类型转换成指针
void useBigger(const string&， const string&, FuncP2);

返回指向函数的指针#

和数组类似，虽然不能返回一个函数，但是能返回指向函数类型的指针，我们也必须把返回类型写成指针形式，因为编译器不会自动地将函数返回类型当成对应的指针类型处理：

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using F = int(int*, int);	  //F是函数类型，不是指针
using PF = int(*)(int*, int); //PF是指针类型

我们使用类型别名将F定义成函数类型，将PF定义成指向函数类型的指针
和函数类型的形参不一样，但会类型不会自动地转换成指针，必须显示地将返回类型定为指针

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PF f1(int);	 //正确：PF是指向函数的指针，f1返回指向函数的指针
F f1(int);	 //错误：F是函数类型，f1不能返回一个函数
F *f1(int);	 //正确：显示地制定返回类型是指向函数的指针

我们也能用如下形式直接声明f1：

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int (*f1(int)(int, int));

按照由内向外地顺序阅读：f1有形参列表，所以f1是个函数；f1前有*，所以f1返回一个指针；进一步观察发现，指针的类型本身也包含形参列表，因此指针指向函数，该函数返回的类型是int

回调函数#

Callback方式(C的回调函数)#

Callback的本质是设置一个函数指针进去，然后在需要需要触发某个事件时调用该方法，比如Windows的窗口消息处理函数就是这种类型

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//callbackTest.c
//1.定义函数onHeight（回调函数）
//@onHeight 函数名
//@height   参数
//@contex   上下文
void onHeight(double height, void* contex)
{
	sprint("current height is %lf",height);
}

//2.定义onHeight函数的原型
//@CallbackFun 指向函数的指针类型
//@height      回调参数，当有多个参数时，可以定义一个结构体
//@contex      回调上下文，在C中一般传入nullptr，在C++中可传入对象指针
typedef void (*CallbackFun)(double height, void* contex);

//3.定义注册回调函数
//@registHeightCallback 注册函数名
//@callback             回调函数原型
//@contex               回调上下文
void registHeightCallback(CallbackFun callback, void* contex)
{
	double h=100;
	callback(h,nullptr);
}

//4.main函数
void main()
{
	//注册onHeight函数，即通过registHeightCallback的参数将onHeight函数指针
	//传入给registHeightCallback函数，在registHeightCallback函数中调用
	//callback就相当于调用onHeight函数。
	registHeightCallback(onHeight，nullptr);
}

我们就可以用来实现一个小需求：Download完成时需要触发一个通知外面的事件：

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//Callback方式

typedef void (__stdcall *DownloadCallback)(const char *pURL,bool OK);

void DownLoadFile(const char *pURL,DownloadCallback callback)
{
    std::cout<<"downloading..."<<pURL<<""<<std::endl;
    callback(pURL,true);
}

void __stdcall onDownloadFinished(const char* pURL,bool bOK)
{
    std::cout<<"onDownloadFinished..."<<pURL<<"   status:"<<bOK<<std::endl;
}

void main()
{
    DownLoadFile("http://wwww.baidu.com",onDownloadFinished);
    system("pause");
}

Sink方式#

Sink的本质是按对方的需求实现一个C++接口，然后把实现的接口设置给对方，对方需要触发事件时调用该接口， COM中连接点就是基于这种方式，上面下载文件的需求，如果用Sink实现，代码如下：

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//sink方式

class IDownloadSink
{
public:  
    virtual void OnDownloadFinished(const char *pURL,bool bOK) = 0;
};

class CMyDownloader
{
public:  
    CMyDownloader (IDownloadSink *pSink)
        :m_pSink(pSink)
    {

    }

    void DownloadFile(const char* pURL)
    {
        std::cout<<"downloading..."<<pURL<<""<<std::endl;
        if(m_pSink!=NULL)
        {
            m_pSink->OnDownloadFinished(pURL,true);
        }
    }

private:
    IDownloadSink *m_pSink;
};


class CMyFile:public IDownloadSink
{
public:  
    void download()
    {
        CMyDownloader downloader(this);
        downloader.DownloadFile("www.baidu.com");
    }

    virtual void OnDownloadFinished(const char *pURL,bool bOK) 
    {
        std::cout<<"onDownloadFinished..."<<pURL<<"   status:"<<bOK<<std::endl;
    }
};

void main()
{
    CMyFile *file = new CMyFile();
    file->download();
    system("pause");
}

Delegate方式#

Delegate的本质是设置成员函数指针给对方，然后让对方在需要触发事件时调用，C#中用Delegate的方式实现Event，C++中因为语言本身的关系，要实现Delegate还是很麻烦的，我不会写，鸽了