一、什么是回调函数 参考这里
编程分为两类：系统编程（system programming）和应用编程（application programming）。所谓系统编程，简单来说，就是编写库；而应用编程就是利用写好的各种库来编写具某种功用的程序，也就是应用。系统程序员会给自己写的库留下一些接口，即API（application programming interface，应用编程接口），以供应用程序员使用。所以在抽象层的图示里，库位于应用的底下。
当程序跑起来时，一般情况下，应用程序（application program）会时常通过API调用库里所预先备好的函数。但是有些库函数（library function）却要求应用先传给它一个函数，好在合适的时候调用，以完成目标任务。这个被传入的、后又被调用的函数就称为回调函数（callback function）。
打个比方，有一家旅馆提供叫醒服务，但是要求旅客自己决定叫醒的方法。可以是打客房电话，也可以是派服务员去敲门，睡得死怕耽误事的，还可以要求往自己头上浇盆水。这里，“叫醒”这个行为是旅馆提供的，相当于库函数，但是叫醒的方式是由旅客决定并告诉旅馆的，也就是回调函数。而旅客告诉旅馆怎么叫醒自己的动作，也就是把回调函数传入库函数的动作，称为登记回调函数（to register a callback function）。如下图所示（图片来源：*）：
可以看到，回调函数通常和应用处于同一抽象层（因为传入什么样的回调函数是在应用级别决定的）。而回调就成了一个高层调用底层，底层再回过头来调用高层的过程。（我认为）这应该是回调最早的应用之处，也是其得名如此的原因。
再比如，在单片机程序设计过程中，我们经常会使用到定时器中断或者外部中断，此时我们编写的中断处理函数即为中断回调函数，而单片机系统库函数早已将该函数名及其指针注册等待中断时间Event触发后进行调用，如下所示：
1. 串口中断回调函数： void USART1_IRQHandler(void)
2. 定时器中断回调函数： void time0() interrupt 1
二、回调函数的作用(优势)
回调机制的优势从上面的例子可以看出，回调机制提供了非常大的灵活性。请注意，从现在开始，我们把图中的库函数改称为中间函数了，这是因为回调并不仅仅用在应用和库之间。任何时候，只要想获得类似于上面情况的灵活性，都可以利用回调。
这种灵活性是怎么实现的呢？乍看起来，回调似乎只是函数间的调用，但仔细一琢磨，可以发现两者之间的一个关键的不同：在回调中，我们利用某种方式，把回调函数像参数一样传入中间函数。可以这么理解，在传入一个回调函数之前，中间函数是不完整的。换句话说，程序可以在运行时，通过登记不同的回调函数，来决定、改变中间函数的行为。这就比简单的函数调用要灵活太多了。
CallBakcFunc.py
#-*- coding: utf-8 -*-
#回调函数1
#生成一个2k形式的偶数
def double(x):
return x * 2
#回调函数2
#生成一个4k形式的偶数
def quadruple(x):
return x * 4
MainEntry.py
#-*- coding: utf-8 -*-
from CallBackFunc import *
#中间函数
#接受一个生成偶数的函数作为参数
#返回一个奇数
def getOddNumber(k, getEvenNumber):
return 1 + getEvenNumber(k)
#起始函数，这里是程序的主函数
def main():
k = 1
#当需要生成一个2k+1形式的奇数时
i = getOddNumber(k, double)
print(i)
#当需要一个4k+1形式的奇数时
i = getOddNumber(k, quadruple)
print(i)
#当需要一个8k+1形式的奇数时
i = getOddNumber(k, lambda x: x * 8)
print(i)
if __name__ == "__main__":
main()
运行结果如下：
三、如何编写简单的回调函数
简单的回调函数：
完整回调函数工程示例参考：
CallBackTestBench.c
view code
#include "CallBackTestBench.h"
#define DEBUG 1
/**********************************************************************
* 函数名称： // int CallBackRegister(ST_ParamTrans *Obj, int index, int queue_id, pf_callbakck callbackfunc, void *CallBackFuncParam)
* 功能描述： // 注册回调函数, 将回调函数入口地址传入, 传入注册回调函数参数, 传入回调函数参数, 共同更新ST_ParamTrans注册回调函数结构体
* 访问的表： //
* 修改的表： //
* 输入参数： // ST_ParamTrans *Obj 注册回调函数结构体
* 输入参数： // int index, int queue_id 注册回调函数结构体
* 输入参数： // pf_callbakck callbackfunc 回调函数入口地址传入
* 输入参数： // void *CallBackFuncParam 回调函数参数地址传入
* 输出参数： // 对输出参数的说明
* 返 回 值： // int: 0 执行成功 -1 执行失败
* 其它说明： // 其它说明
* 修改日期 修改人 修改内容
* -----------------------------------------------
* 2021/11/02 XXXX XXXX
***********************************************************************/
int CallBackRegister(ST_ParamTrans *Obj, int index, int queue_id, pf_callbakck callbackfunc, void *CallBackFuncParam)
{
ST_ParamTrans* ThreadParams = (ST_ParamTrans* )Obj;
if(NULL == callbackfunc)
{
#if DEBUG
printf("Error callback func register:%s-%d\n", __FUNCTION__,__LINE__);
#endif
return -1;
}
if((NULL == ThreadParams->g_ptrfun) && (0x00 == (ThreadParams->CallbackStatus & 0x01))){
ThreadParams->index = index;
ThreadParams->params = queue_id;
ThreadParams->func_param = CallBackFuncParam;
ThreadParams->g_ptrfun = callbackfunc;
ThreadParams->CallbackStatus |= 0x01;
#if DEBUG
printf("Success Callback func Register:%s-%d\n", __FUNCTION__,__LINE__);
#endif
return 0;
}else{
#if DEBUG
printf("Callback func already Registered(Running):%s-%d\n", __FUNCTION__,__LINE__);
#endif
return -1;
}
}
/**********************************************************************
* 函数名称： // static void *CallBackDestroy(void *arg)
* 功能描述： // 回调函数取消注销的阻塞等待函数, 确保取消注销函数的正确执行而不影响其立即返回
* 访问的表： //
* 修改的表： //
* 输入参数： // ST_ParamTrans *Obj: 回调函数所有参数结构体
* 输出参数： // 对输出参数的说明
* 返 回 值： //
* 其它说明： // 其它说明
* 修改日期 修改人 修改内容
* -----------------------------------------------
* 2021/11/02 XXXX XXXX
***********************************************************************/
static void *CallBackDestroy(void *arg)
{
ST_ParamTrans* ThreadParams = (ST_ParamTrans* )arg;
#if DEBUG
printf("CallBackEventTrigger Status:%d:%s-%d\n", ThreadParams->CallbackStatus, __FUNCTION__,__LINE__);
#endif
ThreadParams->g_ptrfun = NULL;
while((0x02 == (ThreadParams->CallbackStatus & 0x02)));
#if DEBUG
printf("CallBackEventTrigger Status:%d:%s-%d\n", ThreadParams->CallbackStatus, __FUNCTION__,__LINE__);
#endif
ThreadParams->func_param = NULL;
ThreadParams->CallbackStatus &= 0xFE;
#if DEBUG
printf("Success:Callback func Unregister:%s-%d\n", __FUNCTION__,__LINE__);
#endif
return NULL;
}
/**********************************************************************
* 函数名称： // int CallBackUnRegister(ST_ParamTrans *Obj)
* 功能描述： // 取消注册回调函数, 为下一次注册新的回调函数做准备
* 访问的表： //
* 修改的表： //
* 输入参数： // ST_ParamTrans *Obj: 回调函数所有参数结构体
* 输出参数： // 对输出参数的说明
* 返 回 值： // int: 0成功 -1失败
* 其它说明： // 其它说明
* 修改日期 修改人 修改内容
* -----------------------------------------------
* 2021/11/02 XXXX XXXX
***********************************************************************/
int CallBackUnRegister(ST_ParamTrans *Obj)
{
char flag = 0;
pthread_t th1;
ST_ParamTrans* ThreadParams = (ST_ParamTrans* )Obj;
if((NULL != ThreadParams->g_ptrfun) || (0x01 == (ThreadParams->CallbackStatus & 0x01))){
flag = pthread_create(&th1,NULL,CallBackDestroy,ThreadParams); // Create the Thread1 & Start the thread func1.
if(0 == flag){
#if DEBUG
printf("Success:Callback func Unregister:%s-%d\n", __FUNCTION__,__LINE__);
#endif
return 0;
}else{
#if DEBUG
printf("Error:pthread_create func failed:%s-%d\n", __FUNCTION__,__LINE__);
#endif
return -1;
}
}else{
#if DEBUG
printf("Error:Callback func is already Unregistered:%s-%d\n", __FUNCTION__,__LINE__);
#endif
return -1;
}
}
/**********************************************************************
* 函数名称： // static void CallBackEventTrigger(void *data, void *FuncParam, pf_callbakck g_ptrfun, char *CallbackStatus)
* 功能描述： // 将回调线程中的数据+回调函数参数 传入回调函数, 同时维护回调函数的执行状态(执行状态下不能随意取消注销回调函数)
* 访问的表： //
* 修改的表： //
* 输入参数： // void *data: T_Func_Data数据结构体地址
* 输入参数： // void *FuncParam: T_Func_Param参数结构体地址
* 输入参数： // pf_callbakck g_ptrfun: 回调函数入口地址
* 输入参数： // char *CallbackStatus: 回调函数状态维护地址
* 输出参数： // 对输出参数的说明
* 返 回 值： //
* 其它说明： // 其它说明
* 修改日期 修改人 修改内容
* -----------------------------------------------
* 2021/11/02 XXXX XXXX
***********************************************************************/
static void CallBackEventTrigger(void *data, void *FuncParam, pf_callbakck g_ptrfun, char *CallbackStatus)
{
if(NULL == g_ptrfun || NULL == data || NULL == FuncParam){ // 判断参数的可用性
#if DEBUG
printf("No callback fun register:%s-%d\n", __FUNCTION__,__LINE__);
#endif
}else{
*CallbackStatus |= 0x02; // 修改回调函数状态为回调执行状态
g_ptrfun(data, FuncParam); // 回调函数执行调用
*CallbackStatus &= 0xFD; // 修改回调函数状态为回调停止状态
}
}
/**********************************************************************
* 函数名称： // static void *CallBackThread(void *arg)
* 功能描述： // 申请ST_ParamTrans结构体地址空间并初始化, 启动CallBackThread线程
* 访问的表： //
* 修改的表： //
* 输入参数： // void *arg: ST_ParamTrans结构体地址
* 输出参数： // 对输出参数的说明
* 返 回 值： // static void *
* 其它说明： // 其它说明
* 修改日期 修改人 修改内容
* -----------------------------------------------
* 2021/11/02 XXXX XXXX
***********************************************************************/
static void *CallBackThread(void *arg)
{
int n = 1;
srand(time(NULL));//设置随机数种子
ST_ParamTrans *ThreadParams = (ST_ParamTrans *)arg; // 强制转换void *arg参数为ST_ParamTrans结构体
T_Func_Data *ThreadDatas = malloc(sizeof(T_Func_Data)); // 申请回调函数使用的数据地址空间, 待传入
ThreadDatas->Length = 10; // 数据地址空间长度
ThreadDatas->DataArray = (int *)malloc(sizeof(int)*ThreadDatas->Length); // 数据地址空间内存
while(1)
{
for(n=0;nLength;n++){
ThreadDatas->DataArray[n] = rand() % 10; // 产生随机数填入到数据地址空间
}
#if DEBUG
printf("putQueue[%d] with index=%d.\n", ThreadParams->params, ThreadParams->index);
#endif
CallBackEventTrigger(ThreadDatas, ThreadParams->func_param, ThreadParams->g_ptrfun, &ThreadParams->CallbackStatus); // 回调时间定时触发, 调用注册的回调函数, 输入当前线程产生的执行参数
sleep(1);
}
free(ThreadParams); // 退出回调函数回收地址空间
free(ThreadDatas->DataArray); // 退出回调函数回收地址空间
free(ThreadDatas); // 退出回调函数回收地址空间
return NULL;
}
/**********************************************************************
* 函数名称： // void *CallBackTestBenchSetup(int *ipState)
* 功能描述： // 申请ST_ParamTrans结构体地址空间并初始化, 启动CallBackThread线程
* 访问的表： //
* 修改的表： //
* 输入参数： // int *ipState CallBackTestBenchSetup函数执行结果 0成功 -1失败
* 输出参数： // 对输出参数的说明
* 返 回 值： // void *: ST_ParamTrans结构体地址
* 其它说明： // 其它说明
* 修改日期 修改人 修改内容
* -----------------------------------------------
* 2021/11/02 XXXX XXXX
***********************************************************************/
void *CallBackTestBenchSetup(int *ipState)
{
pthread_t th1;
ST_ParamTrans *ThreadParams = malloc(sizeof(ST_ParamTrans)); // 申请ST_ParamTrans结构体地址空间
if(NULL == ThreadParams){
printf("Initial DataCalculate Failed:%s-%d\n", __FUNCTION__,__LINE__);
*ipState = -1;
return NULL;
}else{
*ipState = 0;
memset(ThreadParams, 0, sizeof(ThreadParams)); // ST_ParamTrans结构体必须初始化为0
#if DEBUG
printf("Initial DataCalculate params:%s-%d\n", __FUNCTION__,__LINE__);
#endif
pthread_create(&th1,NULL,CallBackThread,ThreadParams); // Create the Thread1 & Start the thread CallBackThread.
return ThreadParams;
}
}
CallBackTestBench.h
view code
#ifndef _DATA_CALCULATE_H_
#define _DATA_CALCULATE_H_
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
typedef void(*pf_callbakck)(void *data, void *param); // 回调函数指针接口形式
typedef struct T_Func_Param{ // 回调函数参数结构体内容
int a; // 参数1
int b; // 参数2
int c; // 参数3
}T_Func_Param;
typedef struct T_Func_Data{ // 回调函数数据结构体内容
int Length; // 数据总长度
int *DataArray; // 数据存储空间指针
}T_Func_Data;
typedef struct ParamTrans_ST{ // 注册回调函数数据结构体内容
int index; // 注册回调函数及注册回调线程基本参数1
int params; // 注册回调函数及注册回调线程基本参数2
void *func_param; // 回调函数基本参数
pf_callbakck g_ptrfun; // 回调函数入口地址
char CallbackStatus; // 注册回调函数及注册回调线程基本状态记录
}ST_ParamTrans;
/**********************************************************************
* 函数名称： // int CallBackRegister(ST_ParamTrans *Obj, int index, int queue_id, pf_callbakck callbackfunc, void *CallBackFuncParam)
* 功能描述： // 注册回调函数, 将回调函数入口地址传入, 传入注册回调函数参数, 传入回调函数参数, 共同更新ST_ParamTrans注册回调函数结构体
* 访问的表： //
* 修改的表： //
* 输入参数： // ST_ParamTrans *Obj 注册回调函数结构体
* 输入参数： // int index, int queue_id 注册回调函数结构体
* 输入参数： // pf_callbakck callbackfunc 回调函数入口地址传入
* 输入参数： // void *CallBackFuncParam 回调函数参数地址传入
* 输出参数： // 对输出参数的说明
* 返 回 值： // int: 0 执行成功 -1 执行失败
* 其它说明： // 其它说明
* 修改日期 修改人 修改内容
* -----------------------------------------------
* 2021/11/02 XXXX XXXX
***********************************************************************/
int CallBackRegister(ST_ParamTrans *Obj, int index, int queue_id, pf_callbakck callbackfunc, void *CallBackFuncParam);
/**********************************************************************
* 函数名称： // void *CallBackTestBenchSetup(int *ipState)
* 功能描述： // 建立
* 访问的表： //
* 修改的表： //
* 输入参数： // char *pcHost 主机名称(或使用的特定协议的名称) 一般使用NULL
* 输入参数： // char *pcPort 需要使用的端口号, 用来在获取对应的有效socket对象时, 判断是否被其他服务所占用
* 输入参数： // int *ipState 修改当前socket的状态: 停止状态:S0、未连接状态:S1、连接状态:S2、繁忙状态:S3
* 输出参数： // 对输出参数的说明
* 返 回 值： // int: 可用的监听中的socket句柄 -1:INVALID_SOCKET不可用的socket句柄
* 其它说明： // 其它说明
* 修改日期 修改人 修改内容
* -----------------------------------------------
* 2021/11/02 XXXX XXXX
***********************************************************************/
void *CallBackTestBenchSetup(int *ipState);
/**********************************************************************
* 函数名称： // int highSpeedCommunicateServerListenLT100(char *pcHost, char *pcPort, int *ipState)
* 功能描述： // 1.搜索满足host/ip/protocal要求的模板Templet 2.根据模板创建socket句柄并绑定 3.创建监听句柄listening 封装了 net__socket_listen
* 访问的表： //
* 修改的表： //
* 输入参数： // char *pcHost 主机名称(或使用的特定协议的名称) 一般使用NULL
* 输入参数： // char *pcPort 需要使用的端口号, 用来在获取对应的有效socket对象时, 判断是否被其他服务所占用
* 输入参数： // int *ipState 修改当前socket的状态: 停止状态:S0、未连接状态:S1、连接状态:S2、繁忙状态:S3
* 输出参数： // 对输出参数的说明
* 返 回 值： // int: 可用的监听中的socket句柄 -1:INVALID_SOCKET不可用的socket句柄
* 其它说明： // 其它说明
* 修改日期 修改人 修改内容
* -----------------------------------------------
* 2021/11/02 XXXX XXXX
***********************************************************************/
int CallBackUnRegister(ST_ParamTrans *Obj);
#endif
main.c
view code
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include "CallBackTestBench.h" // 注册回调函数接口以及启动等接口
void Test_CallBack_Func(void *data, void *param); // 需要等待注册的回调函数
int main(void)
{
int flag = 0;
char Key = 0;
T_Func_Param func_param; // 回调函数Test_CallBack_Func的param参数
void *DataCalculateObj = NULL; // 回调状态存储结构体ST_ParamTrans, 用来记录保存:注册回调线程参数+回调函数+回调函数参数+注册回调线程运行状态
func_param.a = 303; // 回调函数Test_CallBack_Func的param参数初始化
func_param.b = 202;
func_param.c = 101;
DataCalculateObj = CallBackTestBenchSetup(&flag); // 注册回调线程启动初始化, 启动回调线程, 初始化ST_ParamTrans结构体参数并返回
if(flag < 0) // 检查CallBackTestBenchSetup执行状态, 成功返回0 失败返回-1
{
printf("Errro CallBackTestBenchSetup:%s-%d\n", __FUNCTION__,__LINE__);
return 0;
}
flag = CallBackRegister(DataCalculateObj, 34, 8, Test_CallBack_Func, &func_param); // 注册回调函数, 将回调函数的入口地址传入执行, 同时传入注册回调线程参数以及回调函数参数
if(flag < 0) // 检查CallBackRegister执行状态, 成功返回0 失败返回-1
{
printf("Errro CallBackFunc Register:%s-%d\n", __FUNCTION__,__LINE__);
}
while(1){
Key = getchar();
if(Key == 10) continue; // continue:避免重复输出getchar缓冲区中的内容
printf("%x\n",Key);
if('c' == Key){
flag = CallBackUnRegister(DataCalculateObj); // 取消注册回调函数, 将会操作注销回调函数结构体ST_ParamTrans中的基本函数入口地址等
if(flag < 0) // 检查CallBackUnRegister执行状态, 成功返回0 失败返回-1
{
printf("Errro CallBackFunc UnRegister:%s-%d\n", __FUNCTION__,__LINE__);
}
}else if('s' == Key){
func_param.a = 10;
func_param.b = 20;
func_param.c = 30;
flag = CallBackRegister(DataCalculateObj, 69, 2, Test_CallBack_Func, &func_param); // 重新注册回调函数, 将回调函数的入口地址传入执行, 同时传入注册回调线程参数以及回调函数参数
if(flag < 0){
printf("Errro CallBackFunc Register:%s-%d\n", __FUNCTION__,__LINE__);
}
}else if('q' == Key){
printf("Thanks for using, Quit!\n");
return 0;
}
}
return 0;
}
void Test_CallBack_Func(void *data, void *param) // 回调函数
{
int n = 0;
int sum = 0;
T_Func_Param *Params = (T_Func_Param *)param; // 强制转换回调函数参数param
T_Func_Data *Datas = (T_Func_Data *)data; // 强制转换回调函数数据data
printf("Params->a/b/c:%d/%d/%d\n",Params->a,Params->b,Params->c);
for(n=0;nLength;n++){ // 回调函数中的主要工作即 对数据进行相乘求和操作
sum += Datas->DataArray[n]*Params->a;
printf("Datas are:%d, sum=%d\n",Datas->DataArray[n], sum);
}
printf("Datas sum:%d\n",sum); // 打印回调函数执行结果
}
Makefile
all:TestMain
.PHONY: all
CC=gcc
LIB_VAR=-lpthread
TestMain:main.o CallBackTestBench.o
$(CC) -o TestMain CallBackTestBench.o main.o $(LIB_VAR)
CallBackTestBench.o:CallBackTestBench.c
$(CC) -c CallBackTestBench.c $(LIB_VAR)
main.o:main.c
$(CC) -c main.c $(LIB_VAR)
clean:
rm ./*.o ./TestMain
Userguide
make
./TestMain