【C++】C++回调函数基本用法（详细讲解）

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1. 什么是回调函数？

回调函数可以被简单地理解为：A函数作为参数传递给B函数，然后B函数在执行的某一时刻调用A函数。这里的A函数就是回调函数。

2. 为什么需要回调函数

回调提供了一种灵活的方式来扩展或自定义函数的行为，需要在某些特定的时刻执行特定的动作，但这些动作可能因情境而异。通过使用回调，可以允许其他代码决定何时以及如何响应。

3. 回调函数的应用场合

1. 事件驱动编程：在图形用户界面（GUI）编程中，用户的每一个动作，如点击按钮、移动鼠标等，都可能会触发一个事件。这些事件常常通过回调函数来处理。例如，当用户点击一个按钮时，你可能希望执行一个特定的函数。
   
2. 异步编程：在网络编程或者其他需要异步处理的场景中，当一个长时间的操作（如网络请求）完成时，你可能希望执行某个函数。这个函数可以通过回调来指定。
   
3. 定时器：某些编程环境允许你设置定时器，当定时器到期时执行一个函数。这个函数就是通过回调来指定的。
   
4. 自定义排序：例如，在C++中，std::sort函数允许你传入一个回调函数来自定义排序逻辑。
   
5. 遍历：如在前一个回答中所示，当你遍历一个集合并希望对每个元素执行特定操作时，可以使用回调函数。
   
6. 线程或任务的回调：当你启动一个线程或提交一个任务，你可能希望在它完成时得到通知。这可以通过将回调函数传递给线程或任务来实现。
   
7. 中间件和钩子：在某些框架中，你可能希望在请求处理的不同阶段插入自定义逻辑，如日志记录、验证等。这通常通过回调函数或钩子实现。
   
8. 错误处理：你可以为可能出错的操作提供一个回调函数，当操作失败时，这个回调函数会被调用，并传入关于错误的信息。
   
9. 数据库查询：在数据库编程中，当查询完成并返回结果时，你可以通过回调函数来处理这些结果。
   
10. 动画和游戏开发：例如，当动画的某一帧完成渲染时或者游戏中某个事件发生时，你可能希望执行特定的回调函数。
    

4.举例说明

假设你有一个函数forEach，这个函数的任务是遍历一个整数数组，并对每个元素执行某个操作。这个“某个操作”可以通过回调函数来定义。

#include <iostream>
// 定义回调函数的类型
typedef void (*CallbackFunction)(int);
// 遍历数组，并对每个元素调用回调函数
void forEach(int* array, int size, CallbackFunction callback) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        callback(array[i]);
    }
}
// 一个简单的打印函数，用作回调
void printNumber(int num) {
    std::cout << "Number: " << num << std::endl;
}
int main() {
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    forEach(arr, 5, printNumber);  // 使用printNumber作为回调函数
    return 0;
}

代码说明

1. 引入头文件

#include <iostream>

这行代码包含了iostream头文件，允许我们使用C++标准库中的输入输出功能，例如std::cout。

2. 定义回调函数的类型

typedef void (*CallbackFunction)(int);

这里，我们定义了一个新的数据类型CallbackFunction，它是指向一个函数的指针。这个函数接受一个int参数并返回void。

3. forEach函数定义

void forEach(int* array, int size, CallbackFunction callback) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        callback(array[i]);
    }
}

这个forEach函数接受三个参数：

• 一个整数数组array。
• 数组的大小size。
• 一个回调函数callback，它的类型为CallbackFunction。

函数的功能是遍历数组，并对数组的每个元素调用回调函数callback。

4. 回调函数定义

void printNumber(int num) {
    std::cout << "Number: " << num << std::endl;
}

printNumber函数是定义的回调函数。它接受一个int参数，并将这个数字打印到控制台。

5. main函数

int main() {
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    forEach(arr, 5, printNumber);  // 使用printNumber作为回调函数
    return 0;
}

main函数是程序的入口点。

首先，定义了一个包含5个整数的数组arr。

然后，调用forEach函数，并将数组arr、其大小（5）以及回调函数printNumber作为参数传递给它。

当forEach函数执行时，它会遍历数组的每个元素，并对每个元素调用printNumber函数。因此，输出将是：

Number: 1
Number: 2
Number: 3
Number: 4
Number: 5

这个例子演示了如何在C++中定义和使用回调函数。定义了一个forEach函数，它接受一个数组和一个回调函数作为参数，并对数组的每个元素调用回调函数。

5. 高级回调方式

在现代C++中，我们经常使用函数对象、lambda函数和std::function来实现更灵活的回调。

例如，使用lambda表达式：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <functional>
void forEach(const std::vector<int>& numbers, const std::function<void(int)>& callback) {
    for (int num : numbers) {
        callback(num);
    }
}
int main() {
    std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
    forEach(numbers, [](int num) {
        std::cout << "Number: " << num << std::endl;
    });
    return 0;
}