C++ 中回调函数详解及简单实例

什么是回调函数

在C++中，回调函数是一种以函数指针的形式实现的编程技巧。简而言之，回调函数就是一种通过在函数参数中传递函数指针的形式，来实现在需要时调用这个函数的一种方式。

回调函数的用途

回调函数最常见的使用场景是在异步和事件驱动编程中，当一个事件触发时，需要某个函数处理该事件。由于该事件的触发时间不确定，因此需要把该函数以函数指针的形式传递给事件处理程序，待事件触发时调用该函数。

回调函数的实现

回调函数需要在函数定义时设置一个函数指针类型的参数，以传递该函数的指针。例如：

void function(int arg1, int arg1, void (*callback)(int));

上述函数定义中，callback 参数即为函数指针类型回调函数。可以看出，回调函数参数的类型是 void(*)函数类型，这是一个函数指针，指向某个函数。

实现回调函数的方法很简单：

• 定义回调函数，命名并实现需要通过回调函数执行的操作。
• 在需要时，在函数调用时将回调函数的地址传递给要调用的函数。

回调函数的简单实现

下面通过两个简单的示例来演示如何实现回调函数。

示例一：计算器

• 需求：一个计算器计算两个数的和，并且可以增加多个回调函数，在计算完成后执行。

#include<iostream>

using namespace std;

typedef void(*CallbackFunc)(int);  // 定义函数指针类型，用于传递回调函数

void Add(int a, int b, CallbackFunc callback)   // 回调函数作为传入参数
{
    int sum = a + b;
    callback(sum);    // 计算完成后执行回调函数
}

void PrintResult(int sum)     // 回调函数的定义
{
    cout << "The sum is " << sum << endl;
}

int main()
{
    Add(1, 2, PrintResult);    // 调用计算函数，并将回调函数 PrintResult 传入
    return 0;
}

运行结果：

The sum is 3

示例二：模拟事件处理

• 需求：模拟一个异步处理队列，在处理完成时触发回调函数。

#include<iostream>
#include<queue>

using namespace std;

typedef void(*CallbackFunc)();  // 定义函数指针类型，用于传递回调函数

class AsyncQueue    // 异步处理队列
{
public:
    void AddTask(CallbackFunc callback)   // 添加任务函数
    {
        queue_.push(callback);     // 将回调函数加入队列
    }

    void Process()   // 处理队列函数
    {
        while(!queue_.empty())
        {
            auto callback = queue_.front();   // 取出队列中的回调函数
            queue_.pop();
            callback();   // 执行回调函数
        }
    }

private:
    queue<CallbackFunc> queue_;   // 回调函数队列
};

void Task1()
{
    cout << "Task1 completed." << endl;
}

void Task2()
{
    cout << "Task2 completed." << endl;
}

int main()
{
    AsyncQueue queue;
    queue.AddTask(Task1);   // 添加新的回调函数
    queue.AddTask(Task2);   // 添加新的回调函数
    queue.Process();        // 处理队列中的所有回调函数
    return 0;
}

运行结果：

Task1 completed.
Task2 completed.

从上面两个示例可以看到，回调函数的使用可以方便地在不同的模块之间传递数据和信息，并且降低了模块与模块之间的耦合性。同时，也提高了代码的灵活性和可扩展性。