C++回调函数使用心得

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C++回调函数使用心得

前言

关于C++回调函数的介绍网上有很多，要知道它的概念很容易，难的是灵活应用，这里就笔者遇到的一个使用场景对回调函数进行一个简单的介绍，如果能对您有所帮助是我的荣幸。本文不会对C++回调函数的基础知识做过多的介绍，若对其概念不够理解的，笔者在此推介两篇个人认为相当优秀的博客。 链接: link1. 链接: link2.

回调函数也是普通函数

首先明确一个概念，回调函数也是普通函数，而不是什么神秘的东西。至于为什么叫回调函数，是因为程序通过参数把该函数的函数指针传递给了其它函数，在那个函数里面调用这个函数指针就相当于调用这个函数，这样的过程就叫回调，而被调用的函数就叫回调函数。看得出来，回调的本质是函数指针传递，所以想要理解回调机制，先要理解函数指针。

C回调函数

C++回调函数扩展自C回调函数，要想理解C++回调函数，先要理解C回调函数。我们通过一个实例来讲解C回调函数的使用方法。

//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); }

程序的运行结果是： current height is 100 很多时候，注册的时候并不调用回调函数，而是在其他函数中调用，那我们可以定义一个CallbackFun全局指针变量，在注册的时候将函数指针赋给它，在要调用的调用它。如

//定义全局指针变量 CallbackFun* m_pCallback; //定义注册回调函数 void registHeightCallback(CallbackFun callback, void* contex) { m_pCallback = callback; } //定义调用函数 void printHeightFun(double height) { m_pCallback(height,nullptr); } //main函数 void main() { //注册回调函数onHeight registHeightCallback(onHeight,nullptr); //打印height double h=99; printHeightFun(99); }

程序的运行结果是： current height is 99

C++回调函数

C++回调函数扩展自C，与C略有不同的是，C++可以使用全局函数和静态函数作为回调函数。考虑到全局函数会破坏封装性，所以一般都用静态成员函数。故除了理解函数指针，还要理解静态成员函数，具体一点是在静态成员函数中访问非静态成员函数的方法，因为我们很可能需要获取静态成员函数中的数据。

使用场景描述

比如说你使用了别人提供的sdk，这个sdk可能来自供应商，也有可能来自你的同事，他就提供给你一个注册回调函接口，比如就下面这个，你可以通过回调函数获取到height（某种传感器的实时返回的数据），你要怎么做？

C++回调函数定义 //CallbackFun类型 //@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); //注册回调函数接口 //@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)

首先，你要定义一个静态成员函数并注册。

//sensorTest.cpp //接收数据类class Sensor class Sensor{ public: Sensor(){} ~Sensor(){} //定义回调函数onHeight static void onHeight(double height, void* contex) { cout << "current height is " << height << endl; } //定义注册回调函数 void registCallback() { registHeightCallback(onHeight, this); } }; //main 函数 void main() { Sensor sens; sens.registCallback(); }

运行程序，我们发现控制台一直在打印 current height is ** 说明我们的回调函数正确实现了。到这一步不难，只要掌握基本的回调函数概念都能实现。 现在我们有这样一种情况，我们有另外一个类，要在这个类里面实时打印获取的数据，要怎么做呢？

静态成员函数访问非静态成员函数的方法

我们知道静态成员函数中是只能出现静态变量和静态函数的，但是有些时候真的需要访问非静态成员函数或变量，比如我上面说的那种情况。让我们先来实现对同一个类中的非静态成员函数的访问。 修改class Sensor如下

//接收数据类class Sensor class Sensor{ public: Sensor(){} ~Sensor(){} //定义回调函数onHeight static void onHeight(double height, void* contex) { //cout << "current height is " << height << endl; Sensor* sen = (Sensor*)contex; if(sen) //注意判断sen是否有效 sen->getHeight(height); } //定义注册回调函数 void registCallback() { registHeightCallback(onHeight, this); } //新增的成员函数 void getHeight(double height) { cout << "current height is " << height << endl; } };

如此修改之后，得到与修改前一样的效果（实时打印height），关键点在于注册回调函数的时候将Sensor对象的指针传给了contex，在回调函数中又将contex转换为Sensor对象指针，所以能调用普通函数。 同理，如果注册时传入某一个对象的指针，就可以在回调函数中对该对象进行操作，这就是我们可以在一个对象中回调另一个对象的思想。

回调对象

现在开始解决之前提出的问题，本质是不变的，回调是指针传递，可以是函数指针，也可以是对象指针。

//先定义一个类class DataPrint //打印数据类class DataPrint class DataPrint{ public: DataPrint(){} ~DataPrint(){} void printHeight(double height) { cout << "print height is " << height << endl; } }; //要在类Sensor中增加DataPrint的指针和一个DataPrint指针赋值函数，class Sensor修改为 //接收数据类class Sensor class Sensor{ public: Sensor(){} ~Sensor(){} //定义回调函数onHeight static void onHeight(double height, void* contex) { DataPrint* dp = (DataPrint*)contex; if(dp) //注意判断dp是否有效 dp->printHeight(height); } //定义注册回调函数 void registCallback() { registHeightCallback(onHeight, m_pDataPrint ); } //新增的成员函数 void getHeight(double height) { //cout << "current height is " << height << endl; } void setDataPrint(DataPrint* dp) { m_pDataPrint = dp; } private: DataPrint* m_pDataPrint; }; //main主函数 void main() { DataPrint* dp=new DataPrint(); Sensor* sens=new Sensor(); //注意这两句的顺序不能颠倒 sens->setDataPrint(dp); sens->registCallback(); }

这样就能实现在另一个类中取得回调函数的数据，如果无法保证DataPrint的实例化一定在Sensor之前，我们可以这样做

//先定义一个类class DataPrint //打印数据类class DataPrint class DataPrint{ public: DataPrint(){} ~DataPrint(){} void printHeight(double height) { cout << "print height is " << height << endl; } }; //要在类Sensor中增加DataPrint的指针和一个DataPrint指针赋值函数，class Sensor修改为 //接收数据类class Sensor class Sensor{ public: Sensor(){} ~Sensor(){} //定义回调函数onHeight static void onHeight(double height, void* contex) { Sensor* sen= (Sensor*)contex; if(sen) //注意判断sen是否有效 sen->getHeight(height); } //定义注册回调函数 void registCallback() { registHeightCallback(onHeight, m_pDataPrint ); } //新增的成员函数 void getHeight(double height) { if(m_pDataPrint ) m_pDataPrint ->printHeight(height); } void setDataPrint(DataPrint* dp) { m_pDataPrint = dp; } private: DataPrint* m_pDataPrint; }; //main主函数 void main() { DataPrint* dp=new DataPrint(); Sensor* sens=new Sensor(); //注意这两句的顺序可以颠倒 sens->setDataPrint(dp); sens->registCallback(); }

两个的区别是一个直接注册指定类的对象指针，另一个注册当前类的对象指针，间接调用另一个类的对象指针。

更复杂的讨论

刚才讨论的问题稍微复杂一点了，不过应该也容易理解，但是我们在实际项目中遇到的情况可能比这个复杂。比如在有层次的软件工程中，回调函数在底层，显示数据的类在上层，我们要如何把底层的数据显示到上层去？容易想到的是上层调用底层，如开个timer刷新，但这是不对的，你无法做到实时调用，你需要的是一个异步的机制，即底层一发生上层就能接收到。 怎么做呢？还是一样的道理，把上层的类的对象指针传给底层，这时底层需要包含上层的头文件，但这是不对的，上层已经包含了底层的头文件，它们不能互相包含，如何解决这个问题？那就要用到C++继承的特性，首先在底层定义一个基类，然后在上层继承它，在上层实例化这个继承类后，将其指针设置给底层，底层对该指针的操作就是对继承类对象的操作，以此实现数据的传递。 这里就不贴代码了，思想是这样的，很多情况下需要实际问题实际分析，欢迎讨论。

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