关于回调函数(callback)

简介

在C++中，回调函数是一种常见的编程技术，它允许你将一个函数作为参数传递给另一个函数，并在适当的时候调用它。回调函数通常用于事件处理、异步编程和模块化设计中。

1、函数指针：在C++中，回调函数通常是通过函数指针来实现的。函数指针可以指向一个具体的函数，并可以在运行时调用该函数。
2、参数传递：回调函数作为参数传递给另一个函数，这个函数在某个事件发生时调用回调函数。
3、灵活性：使用回调函数可以提高代码的灵活性和可重用性，因为调用者可以决定在什么情况下调用哪个函数。

回调函数的基本概念

回调函数是一个函数指针，指向一个在调用时传递给另一个函数的函数。接收方函数在特定事件发生时，调用这个指针所指向的函数。

使用场景

异步操作：例如，当一个I/O操作完成时，调用回调函数来处理结果。
事件驱动编程：在GUI编程中，当某个事件（如按钮点击）发生时，调用回调函数来处理事件。
模块间的通信：通过回调函数实现模块间的通信，降低耦合度。

注意事项

保证回调函数在调用时是有效的（例如，不要传递已经销毁的对象的方法）。
在多线程环境中使用回调函数时，需要注意线程安全问题。
回调函数的参数和返回值类型需要与接收方函数的期望类型匹配。

实现方式

C++中有多种方式可以实现回调函数，包括使用函数指针、函数对象（Functor）、std::function以及lambda表达式。

下面介绍几种回调写法

1、经典式（函数指针）

#include <iostream>
// 定义一个回调函数的类型
typedef void (*CallbackFunction)(int);
// 接收回调函数的函数
void executeWithCallback(CallbackFunction callback, int value) {
    callback(value);
}
// 回调函数的实现
void myCallback(int value) {
    std::cout << "callback, value is: " << value << std::endl;
}
int main() {
    executeWithCallback(myCallback, 42);
    return 0;
}

在C++11以上的版本中，还可以使用using来定义一个函数指针，这与上面的typedef void (*CallbackFunction)(int);是等价的，但使用using方式的更加直观、可读性更好

using CallbackFunction = void(*)(int);//表示一个返回值为void类型、传入参数为int类型的函数指针

2、使用std::function

std::function是C++11引入的一个通用的多态函数封装器，可以存储、复制和调用任何可调用目标（如函数指针、lambda表达式、绑定表达式或其他函数对象）。

#include <iostream>
#include <functional>
// 接收回调函数的函数
void executeWithCallback(const std::function<void(int)>& callback, int value) {
    callback(value);
}
// 回调函数的实现
void myCallback(int value) {
    std::cout << "callback, value is: " << value << std::endl;
}
int main() {
    executeWithCallback(myCallback, 42);
    return 0;
}

接收回调函数的函数也可以这么写

typedef std::function<void(int)> CallbackFun;
void executeWithCallback(const CallbackFun& cbFun, int value) {
    cbFun(value);
}

3、使用Lambda表达式

#include <iostream>
#include <functional>
// 接收回调函数的函数
void executeWithCallback(const std::function<void(int)>& callback, int value) {
    callback(value);
}
int main() {
    // 使用Lambda表达式作为回调函数
    executeWithCallback([](int value) {
        std::cout << "callback, value is: " << value << std::endl;
    }, 42);
    return 0;
}