回调函数
何为回调
我们先来看看百度百科是如何定义回调函数的：回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。如果你把函数的指针（地址）作为参数传递给另一个函数，当这个指针被用来调用其所指向的函数时，我们就说这是回调函数。回调函数不是由该函数的实现方直接调用，而是在特定的事件或条件发生时由另外的一方调用的，用于对该事件或条件进行响应。
这段话比较长，也比较绕口。下面详细解读一经典回调图来说明：
编程分为两类：系统编程（system programming）和应用编程（application programming）。所谓系统编程，简单来说，就是编写库；而应用编程就是利用写好的各种库来编写具某种功用的程序，也就是应用。系统程序员会给自己写的库留下一些接口，即API（application programming interface，应用编程接口），以供应用程序员使用。所以在抽象层的图示里，库位于应用的底下。当程序跑起来时，一般情况下，应用程序（application program）会时常通过API调用库里所预先备好的函数。但是有些库函数（library function）却要求应用先传给它一个函数，好在合适的时候调用，以完成目标任务。这个被传入的、后又被调用的函数就称为回调函数（callback function）。打个比方，有一家旅馆提供叫醒服务，但是要求旅客自己决定叫醒的方法。可以是打客房电话，也可以是派服务员去敲门，睡得死怕耽误事的，还可以要求往自己头上浇盆水。这里，“叫醒”这个行为是旅馆提供的，相当于库函数，但是叫醒的方式是由旅客决定并告诉旅馆的，也就是回调函数。而旅客告诉旅馆怎么叫醒自己的动作，也就是把回调函数传入库函数的动作，称为登记回调函数（to register a callback function）。如下图所示（图片来源：维基百科）：
可以看到，回调函数通常和应用处于同一抽象层（因为传入什么样的回调函数是在应用级别决定的）。而回调就成了一个高层调用底层，底层再回过头来调用高层的过程。
回调机制
假设我们要使用一个排序函数来对数组进行排序，那么在主程序(Main program)中，我们先通过库，选择一个库排序函数(Library function)。但排序算法有很多，有冒泡排序，选择排序，快速排序，归并排序。同时，我们也可能需要对特殊的对象进行排序，比如特定的结构体等。库函数会根据我们的需要选择一种排序算法，然后调用实现该算法的函数来完成排序工作。这个被调用的排序函数就是回调函数(Callback function)。结合这幅图和上面对回调函数的解释，我们可以发现，要实现回调函数，最关键的一点就是要将函数的指针传递给一个函数(上图中是库函数)，然后这个函数就可以通过这个指针来调用回调函数了。注意，回调函数并不是C语言特有的，几乎任何语言都有回调函数。在C语言中，我们通过使用函数指针来实现回调函数。那函数指针是什么？不着急，下面我们就先来看看什么是函数指针。
回调函数的作用
1、可以通过一个统一接口实现不同行为，行为可以由用户自定义，增加了接口的灵活性在回调中，我们利用某种方式，把回调函数像参数一样传入中间函数。可以这么理解，在传入一个回调函数之前，中间函数是不完整的。换句话说，程序可以在运行时，通过登记不同的回调函数，来决定、改变中间函数的行为。这就比简单的函数调用要灵活太多了。
2、解耦
中间函数和回调函数解耦。比如排序，排序算法的人可以写好了算法，但是compare由callback提供。这个是同步回调。但是sort算法和compare解耦了。增加任何不同的compare算法，sort都不用改变。
例子
#include
#include
//函数指针结构体
typedef struct _OP {
float (*p_add)(float, float);
float (*p_sub)(float, float);
float (*p_mul)(float, float);
float (*p_div)(float, float);
} OP;
//加减乘除函数
//回调函数1
float ADD(float a, float b)
{
return a + b;
}
//回调函数2
float SUB(float a, float b)
{
return a - b;
}
//回调函数3
float MUL(float a, float b)
{
return a * b;
}
//回调函数4
float DIV(float a, float b)
{
return a / b;
}
//初始化函数指针
void init_op(OP *op)
{
op->p_add = ADD;
op->p_sub = SUB;
op->p_mul = &MUL;
op->p_div = ÷
}
//中间函数（库函数）
float add_sub_mul_div(float a, float b, float (*op_func)(float, float))
{
return (*op_func)(a, b);//此处可以为用户自定义的任何行为
}
//起始函数，这里是程序的主函数
int main(int argc, char *argv[])
{
OP *op = (OP *)malloc(sizeof(OP));
init_op(op);
//直接使用函数指针调用函数
printf("ADD = %f, SUB = %f, MUL = %f, DIV = %f\n", (op->p_add)(1.3, 2.2), (*op->p_sub)(1.3, 2.2),
(op->p_mul)(1.3, 2.2), (*op->p_div)(1.3, 2.2));
//调用回调函数
printf("ADD = %f, SUB = %f, MUL = %f, DIV = %f\n",
add_sub_mul_div(1.3, 2.2, ADD),
add_sub_mul_div(1.3, 2.2, SUB),
add_sub_mul_div(1.3, 2.2, MUL),
add_sub_mul_div(1.3, 2.2, DIV));
return 0;
} 第一步
// 加减乘除函数
float ADD(float a, float b)
{
return a + b;
}
float SUB(float a, float b)
{
return a - b;
}
float MUL(float a, float b)
{
return a * b;
}
float DIV(float a, float b)
{
return a / b;
}要完成加减乘除，我们需要定义四个函数分别实现加减乘除的运算功能，这几个函数就是:
第二步
我们需要定义四个函数指针分别指向这四个函数：
//函数指针结构体
typedef struct _OP {
float (*p_add)(float, float);
float (*p_sub)(float, float);
float (*p_mul)(float, float);
float (*p_div)(float, float);
} OP;
//初始化函数指针
void init_op(OP *op)
{
op->p_add = ADD;
op->p_sub = SUB;
op->p_mul = &MUL;
op->p_div = ÷
}
下述做法等同：
//typedef定义一种新类型：P_ADD。该类型是一个函数，参数为（float, float）,返回值为float。
typedef float(P_ADD)(float, float);
typedef float(P_SUB)(float, float);
typedef float(P_MUL)(float, float);
typedef float(P_DIV)(float, float);
//定义函数指针
typedef struct _OP
{
P_ADD *p_add;
P_SUB *p_sub;
P_MUL *p_mul;
P_DIV *p_div;
}
//初始化函数指针
void init_op(OP *op)
{
op->p_add = ADD;
op->p_sub = SUB;
op->p_mul = MUL;
op->p_div = DIV
第三步
我们需要创建一个“库函数”，也就是中间函数，这个函数以函数指针为参数，通过它来调用不同的函数：
//库函数
float add_sub_mul_div(float a, float b, float (*op_func)(float, float))
{
return (*op_func)(a, b);
}第四步
当这几部都完成后，我们就可以开始调用回调函数了：/* 调用回调函数 */
printf("ADD = %f, SUB = %f, MUL = %f, DIV = %f\n",
add_sub_mul_div(1.3, 2.2, op->p_add),
add_sub_mul_div(1.3, 2.2, op->p_sub),
add_sub_mul_div(1.3, 2.2, MUL),
add_sub_mul_div(1.3, 2.2, DIV));其他典型应用
C++ Primer里面举了个例子就是排序算法。为了使排序算法适应不同类型的数据，并且能够按各种要求进行排序，机智的人类把排序算法做成了一个模版（在标准模版库STL里），并且把判断两个数据之间的“大小”（也可以是“字节数”，或者其他某种可以比较的属性）这个任务（即函数）当成一个参数放在排序算法这个函数的参数列表里，而把它的具体实现就交给了使用排序算法的人。这个判断大小的函数就是一个回调函数。比如我们要给某个vector容器里面的单词进行排序，我们就可以声明一个排序算法：void stable_sort(vector::iterator iterBegin, vector::iterator iterEnd, bool (*isShorter)(const string &, const string &))； bool myIsShorter(const string &s1, const string &s2)
{
return s1.size()注意，在传递myIsShorter这个参数时，只需写函数名，它代表函数指针，后面不能加()和参数。在stable_sort运行时，当遇到需要比## 标题文字 ##较两个单词的长短时，就会对myIsShorter进行调用，得到一个判断。
引用
https://www.zhihu.com/question/19801131
https://segmentfault.com/a/1190000008293902#articleHeader3