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(yùn)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(yùn)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:
typedef?int?(*Fun1)(int);?//聲明也可寫成int (*Fun1)(int x),但習(xí)慣上一般不這樣。 typedef?int?(*Fun2)(int,?int);?//參數(shù)為兩個整型,返回值為整型 typedef?void?(*Fun3)(void);?//無參數(shù)和返回值 typedef?void*?(*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
int?Func(int?x);???/*聲明一個函數(shù)*/ int?(*p)?(int?x);??/*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?int?Max(int,?int);??//函數(shù)聲明 int?main(void) { ????int(*p)(int,?int);??//定義一個函數(shù)指針 ????int?a,?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("please?enter?a?and?b:"); ????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); ????return?0; } int?Max(int?x,?int?y)??//定義Max函數(shù) { ????int?z; ????if?(x?>?y) ????{ ????????z?=?x; ????} ????else ????{ ????????z?=?y; ????} ????return?z; }
特別注意的是,因?yàn)楹瘮?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(dāng)然也可以作為某個函數(shù)的參數(shù)來使用的。示例:
#include?#include? //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?typedef?int*?PINT;
typedef?void(*FunType)(int);
void?myFun(int?x); void?hisFun(int?x); void?herFun(int?x); void?callFun(FunType?fp,int?x); int?main() { ????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); ????return?0; } void?callFun(FunType?fp,int?x) { ????fp(x);//通過fp的指針執(zhí)行傳遞進(jìn)來的函數(shù),注意fp所指的函數(shù)有一個參數(shù) } void?myFun(int?x) { ????printf("myFun:?%d ",x); } void?hisFun(int?x) { ????printf("hisFun:?%d ",x); } void?herFun(int?x) { ????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《C專家編程》(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?*/ typedef?void?(*p_func_array)(int,?int,?float); p_func_array?func_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。
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(xí)慣的。所以C語言的設(shè)計(jì)者們才會設(shè)計(jì)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);
二、回調(diào)函數(shù)
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(dāng)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(shí)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(shí)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(shí)現(xiàn)回調(diào)函數(shù),最關(guān)鍵的一點(diǎn)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(shí)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(dāng)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(shí)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(jìn)行響應(yīng)。
2. 為什么要用回調(diào)函數(shù)?
因?yàn)榭梢园颜{(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。
int?Callback()????// /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(xì)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(jìn)庫函數(shù)的參數(shù),就可以實(shí)現(xiàn)不同的功能,這樣有沒有覺得很靈活?并且當(dāng)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)?
int?Callback_1(int?a)???// / 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(shí)就是函數(shù)指針的一種用法。4. 下面是一個四則運(yùn)算的簡單回調(diào)函數(shù)例子:#include?#include? /**************************************** ?*?函數(shù)指針結(jié)構(gòu)體 ?***************************************/ ?
?
typedef?struct?_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) ?***************************************/ float?ADD(float?a,?float?b)? { ????return?a?+?b; } float?SUB(float?a,?float?b)? { ????return?a?-?b; } float?MUL(float?a,?float?b)? { ????return?a?*?b; } float?DIV(float?a,?float?b)? { ????return?a?/?b; } /**************************************** ?*?初始化函數(shù)指針 ?***************************************/ void?init_op(OP?*op) { ????op->p_add?=?ADD; ????op->p_sub?=?SUB; ????op->p_mul?=?&MUL; ????op->p_div?=?÷ } /**************************************** ?*?庫函數(shù) ?***************************************/ float?add_sub_mul_div(float?a,?float?b,?float?(*op_func)(float,?float)) { ????return?(*op_func)(a,?b); } int?main(int?argc,?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)); ????return?0;? }
5. 回調(diào)函數(shù)實(shí)例(很有用)一個?GPRS?模塊聯(lián)網(wǎng)的小項(xiàng)目,使用過的同學(xué)大概知道?2G、4G、NB?等模塊要想實(shí)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(jī)函數(shù)(根據(jù)不同狀態(tài)依次調(diào)用不同實(shí)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(shí)現(xiàn)模塊聯(lián)網(wǎng)功能,如下:
/*********??工作狀態(tài)處理??*********/ typedef?struct { ????uint8_t?mStatus; ????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_TypeDef?M26_WorkStatus_Tab[]?= {???? ????{GPRS_NETWORK_CLOSE,??M26_PWRKEY_Off??},????//模塊關(guān)機(jī) ????{GPRS_NETWORK_OPEN,??M26_PWRKEY_On??},??????//模塊開機(jī) ????{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(jī) ????{GPRS_NETWORK_WAIT_FEM,?M26_WAIT_FEM??},????//等待前置機(jī)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(jī),依次調(diào)用里面的12個函數(shù)??? ***********************************************/ uint8_t?M26_WorkStatus_Call(uint8_t?Start) { ????uint8_t?i?=?0; ????for(i?=?0;?i?12;?i++) ????{ ????????if(Start?==?M26_WorkStatus_Tab[i].mStatus) ????????{?????????? ??????return?M26_WorkStatus_Tab[i].Funtion(); ????????} ????} ????return?0; }所以,如果有人想做個?NB?模塊聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)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(shí)現(xiàn),或者增加、減少回調(diào)函數(shù),就可以很簡潔快速的實(shí)現(xiàn)模塊聯(lián)網(wǎng)。編輯:黃飛
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