【C指针终极奥义】回调函数思想——函数指针做函数参数

简介: 【C指针终极奥义】回调函数思想——函数指针做函数参数

🥇函数指针基本语法

  • 定义一个函数指针,并通过函数指针间接调用函数:
int get_num(int a, int b)
{
    return a + b;
}
int (*func)(int a, int b); //定义了一个函数指针func,它指向 返回值为int 参数为 int a, int b的函数
func = &get_num; //函数指针指向函数
func(1, 2); //通过函数指针调用函数
  • 通过定义一个函数指针类型来定义一个函数指针:
typedef int (*func)(int a, int b); //定义了一个函数指针类型
func func1 = &get_num; //使用函数指针类型func定义函数指针变量func1
  • 定义一个函数类型,并使用函数类型来定义一个函数指针
typedef int (func)(int a, int b); //定义了一个函数类型
func* func1 = &get_num;
func1(1, 1); //间接调用

函数指针约定了函数的返回值和函数参数,功能开发者只要根据这个约定实现功能函数,就可以通过以函数指针为参数的统一接口进行调用,来使用这个函数的功能,实现了功能开发与功能使用的解耦合。这就是函数指针的最大威力——函数指针做函数参数。另外函数指针的正向调用使用场景,比如通过把动态库加载到程序中,在动态库中查找到函数入口地址来调用函数。

下面通过实际开发案例讲解回调函数思想。

🥈通过案例分析回调函数思想

上面已经说过,函数指针做函数参数是C语言中非常重要的一种语法,函数指针约定了函数的返回值和函数参数,功能开发者只要根据这个约定实现功能函数,就可以通过以函数指针为参数的统一接口进行调用,来使用这个函数的功能,实现了功能开发与功能使用的解耦合。

在实际开发中,函数指针做函数参数来实现回调行为的思想无处不在。比如说,我们要通过一个通用的调用接口去实现各种不同的动作,就可以把一个回调函数作为函数参数传到通用接口中,然后在回调函数中实现自己需要的功能。比如我们从其他开发者提供的库中拿到一个接口,这个接口中有一个参数是函数指针,我们可以通过自己实现回调函数的功能,传到这个接口中,这就实现了接口和功能的分离,上层只需提供接口,具体功能实现人员根据接口和需求实现不同的功能。在嵌入式开发中比较常见的应用场景有按键注册,界面窗口创建等。

案例1:按键注册

首先给定一个接口

typedef void (CALLBACK)(int value); //定义一个函数类型,返回值为void,参数为int
void key_match(int key_id, int key_value, CALLBACK* _cbfunc);
//void key_match(int key_id, int key_value, void (*_cbfunc)(int value));

这是一个键值匹配的接口,我们拿到这个接口,就可以根据实际的硬件和原理图去实现自己的按键功能,比如

#define KEY_HANDLE    int //按键的句柄
#define USER_KEY_LED  0x01 //键值
KEY_HANDLE h_led;
void _cbLightLED(int key_value)
{
    /*点亮LED灯的功能实现*/
}

上面我们定义了一个句柄h_led,他代表了某个键(比如键盘上的F1,就是某个键的名字),然后定义了一个函数_cbLightLED(),这个函数的功能是点亮LED灯,那么我们调用接口并传入参数

key_match(h_led, USER_KEY_LED, _cbLightLED);

这就实现了一个按键注册功能,该键的名称为 h_led ,他的键值是 USER_KEY_LED ,该键值的含义是点亮LED灯,通过回调函数来实现点亮LED灯的功能。通过 key_match 函数,我们实现了按下改键的时候LED灯亮起。

案例2:emWin界面开发

回调函数在emWin开发界面时更加常见,比如通过emWin参考手册我们可以看到创建一个子窗口的函数原型

这里有个参数cb就是回调函数,我们通过自己写的回调函数来绘制出需要的界面

void _cbfunc(WM_MESSAGE* pMsg)
{
    switch(pMsg->MsgId)
    {
        case PAINT:
            GUI_SetColor(GUI_BLACK);
            GUI_SetBkColor(GUI_WHITE);
            GUI_Clear();
            break;
        default:
            break;
    }
}

这样我们就能根据需要画出自己的界面。

🏅函数指针做函数参数实现C++多态效果

在C++中通过虚函数重写可以实现多态效果,即同一个调用语句,传入不同参数产生不同的状态。在C语言中,通过函数指针做函数参数其实也可以实现这个效果,下面通过计算图形面积的实例来实现C语言多态,通过同一个调用语句,传入不同图形函数来打印面积。

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
double GetSquareArea(int a, int b)
{
  return a * b;
}
double GetCircular(int r, int)
{
  return r * r * 3.14;
}
double GetTriangle(int h, int l)
{
  return 0.5 * h * l;
}
void PrintArea(int a, int b, double (*_cbGetArea)(int a, int b))
{
  printf("图形的面积为:%f\n", _cbGetArea(a, b));
}
int main()
{
  PrintArea(10, 10, GetSquareArea);
  PrintArea(10, 0, GetCircular);
  PrintArea(10, 10, GetTriangle);
  system("pause");
  return 0;
}

🏆总结

函数指针做函数参数来实现回调函数的思想是C语言中非常非常重要的思想,并且在实际开发中,回调思想将无处不在。即便是在C++中,这种回调思想也非常重要,比如说STL中我们经常用到的函数对象不就是一种回调函数的思想吗。所以,C指针最大的意义在于做函数参数,通过函数参数的输入输出特性间接传值,而函数指针做函数参数又是其中的难点和重中之重。

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