声明函数指针并实现回调

素颜马尾好姑娘i 2022-09-18 11:43 117阅读 0赞

程序员常常需要实现回调。本文将讨论函数指针的基本原则并说明如何使用函数指针实现回调。注意这里针对的是普通的函数，不包括完全依赖于不同语法和语义规则的类成员函数（类成员指针将在另文中讨论）。

声明函数指针  
  
回调函数是一个程序员不能显式调用的函数；通过将回调函数的地址传给调用者从而实现调用。要实现回调，必须首先定义函数指针。尽管定义的语法有点不可思议，但如果你熟悉函数声明的一般方法，便会发现函数指针的声明与函数声明非常类似。请看下面的例子：  
  
void f()；// 函数原型  
  
上面的语句声明了一个函数，没有输入参数并返回void。那么函数指针的声明方法如下：  
  
void (\*) ();  
  
让我们来分析一下，左边圆括弧中的星号是函数指针声明的关键。另外两个元素是函数的返回类型（void）和由边圆括弧中的入口参数（本例中参数是空）。注意本例中还没有创建指针变量-只是声明了变量类型。目前可以用这个变量类型来创建类型定义名及用sizeof表达式获得函数指针的大小：  
  
// 获得函数指针的大小  
unsigned psize = sizeof (void (\*) ());  
  
// 为函数指针声明类型定义  
typedef void (\*pfv) ();  
  
pfv是一个函数指针，它指向的函数没有输入参数，返回类行为void。使用这个类型定义名可以隐藏复杂的函数指针语法。  
  
指针变量应该有一个变量名：  
  
void (\*p) (); //p是指向某函数的指针  
  
p是指向某函数的指针，该函数无输入参数，返回值的类型为void。左边圆括弧里星号后的就是指针变量名。有了指针变量便可以赋值，值的内容是署名匹配的函数名和返回类型。例如：  
  
void func()  
\{  
/\* do something \*/  
\}  
p = func;  
  
p的赋值可以不同，但一定要是函数的地址，并且署名和返回类型相同。  
  
传递回调函数的地址给调用者  
  
现在可以将p传递给另一个函数（调用者）- caller()，它将调用p指向的函数，而此函数名是未知的：  
  
void caller(void(\*ptr)())  
\{  
ptr(); /\* 调用ptr指向的函数 \*/  
\}  
void func();  
int main()  
\{  
p = func;  
caller(p); /\* 传递函数地址到调用者 \*/  
\}  
  
如果赋了不同的值给p（不同函数地址），那么调用者将调用不同地址的函数。赋值可以发生在运行时，这样使你能实现动态绑定。  
  
调用规范  
  
到目前为止，我们只讨论了函数指针及回调而没有去注意ANSI C/C++的编译器规范。许多编译器有几种调用规范。如在Visual C++中，可以在函数类型前加\_cdecl，\_stdcall或者\_pascal来表示其调用规范（默认为\_cdecl）。C++ Builder也支持\_fastcall调用规范。调用规范影响编译器产生的给定函数名，参数传递的顺序（从右到左或从左到右），堆栈清理责任（调用者或者被调用者）以及参数传递机制（堆栈，CPU寄存器等）。  
  
将调用规范看成是函数类型的一部分是很重要的；不能用不兼容的调用规范将地址赋值给函数指针。例如：  
  
// 被调用函数是以int为参数，以int为返回值  
\_\_stdcall int callee(int);  
  
// 调用函数以函数指针为参数  
void caller( \_\_cdecl int(\*ptr)(int));  
  
// 在p中企图存储被调用函数地址的非法操作  
\_\_cdecl int(\*p)(int) = callee; // 出错  
  
  
指针p和callee()的类型不兼容，因为它们有不同的调用规范。因此不能将被调用者的地址赋值给指针p，尽管两者有相同的返回值和参数列。