C/C++ 回调函数 callback 异步编程
一、C语言的回调函数
1.小试牛刀
#include
using namespace std;
#include
#include
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
void test01() {
// 函数指针可以指向任何类型的函数，只要函数的参数列表和返回值类型匹配即可
int (*pFunc)(int,int) = add;
// 函数指针可以像普通函数一样被调用，通过函数指针变量名加上括号的方式
int result = (*pFunc)(1,2);
cout << result << endl; // 输出 3
}
// typedef 返回类型(*新的函数名)(参数列表)
typedef int (*INT_func)(int,int);
void test02() {
INT_func pFunc = add;
int result = pFunc(2,3);
cout << result << endl; // 输出 5
}
// 回调函数,它允许一个函数作为参数传递给另一个函数
// 这种特性使得我们可以将一些特定的任务委托给其他函数来完成
// 定义一个函数指针类型
typedef void(*Callback)(int);
// 定义一个函数，该函数接受一个回调函数作为参数
void doSomething(Callback callback) {
cout<<"Doing something..."< - 打印结果：
PS D:\Work\c++> ./bin/app
3
5
Doing something...
My data is: 1024
PS D:\Work\c++>2.动态函数指针
在学习这个知识点的时候，我遇到的坑，非常感谢这位大佬给我指点迷津：
动态函数指针free报错_编程语言-CSDN问答
https://ask.csdn.net/questions/8061857?spm=1001.2014.3001.5505
- micthis大佬写的代码
#include
using namespace std;
#include
#include
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
/*
动态函数指针是指在运行时根据需要动态分配和修改的函数指针
它可以在程序运行时根据需要指向不同的函数,从而实现更加灵活
和动态的函数调用
在c++中,可以使用动态内存分配函数(如malloc或new)来创建
动态函数指针
*/
int test01() {
// 创建一个指向函数的指针
int(**pFunc)(int, int);
// 使用malloc动态分配内存
int size = sizeof(int(*)(int, int));
pFunc = (int(**)(int, int))malloc(size);
// 将函数指针指向 add函数
*pFunc = add;
// 调用函数
int result = (*pFunc)(2, 3);
cout << result << endl; // 输出 5
// 释放内存
free(pFunc);
return 0;
}
int main() {
test01();
return 0;
} 打印结果：
PS D:\Work\c++> ./bin/app
5
PS D:\Work\c++>3.异步编程
#include
#include
#include
#include
// A的实现,一般会隐藏
typedef void (*CallbackPtr)(int);// 函数指针定义
typedef struct dataCB{
int data;
CallbackPtr callback;
}dataCB;
// 创建实例
dataCB dataCBInstance = {0, NULL};
void* callback_thread(void* arg) { // 此处用的是一个线程
// 循环改变p->a的值为 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9,每个3s改变一次
dataCB* p = (dataCB*)arg;
while (1) {
sleep(3);// 延时3s执行callback函数
p->callback(p->data);// 函数指针执行函数,这个函数来自于应用层B
p->data = (p->data + 1) % 10;
}
}
void startup_app_A() {
// 创建线程
pthread_t tid;
pthread_create(&tid, NULL, callback_thread, (void*)&dataCBInstance);
}
// 给B的接口,接收注册函数
extern void SetCallBackFun(CallbackPtr cb) {
printf("SetCallBackFun print! \n");
dataCBInstance.callback = cb;
}
// //-----------------------应用者B-------------------------------
void recieve(int data) // 应用者增加的函数，此函数会在A中被执行
{
//do something
printf("B得到A的数据 = %d\n",data);
}
int main(void) {
// 启动A
startup_app_A();
SetCallBackFun(recieve);
// 主函数
while (1) {
// std::cout << "main function" << std::endl;
printf("main function\n");
sleep(2);
}
return 0;
} PS D:\Work\c++> ./bin/app
SetCallBackFun print!
main function
main function
B得到A的数据 = 0
main function
B得到A的数据 = 1
main function
main function
B得到A的数据 = 2
main function
B得到A的数据 = 3
main function
main function
B得到A的数据 = 4
main function
B得到A的数据 = 5
main function
main function
B得到A的数据 = 6
main function
B得到A的数据 = 7
main function
main function
B得到A的数据 = 8
main function
B得到A的数据 = 9
main function
main function
B得到A的数据 = 0
main function
B得到A的数据 = 1
main function
main function
B得到A的数据 = 2
main function
B得到A的数据 = 3
main function
main function
B得到A的数据 = 4
main function
B得到A的数据 = 5
main function
main function
B得到A的数据 = 6
main function
B得到A的数据 = 7
main function
main function
B得到A的数据 = 8
main function
B得到A的数据 = 9
main function
main function
B得到A的数据 = 0
main function参考文章：C/C++面向对象（OOP）编程-回调函数详解（回调函数、C/C++异步回调、函数指针）-CSDN博客https://blog.csdn.net/m0_47324800/article/details/135315345
二、C++回调函数
1.动态函数指针
#include
using namespace std;
#include
#include
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
/*
动态函数指针是指在运行时根据需要动态分配和修改的函数指针
它可以在程序运行时根据需要指向不同的函数,从而实现更加灵活
和动态的函数调用
在c++中,可以使用动态内存分配函数(如malloc或new)来创建
动态函数指针
*/
typedef int(*handleFunc)(int,int);
int test01() {
// 创建一个指向函数的指针
int(**pFunc)(int, int);
pFunc = new handleFunc;
// 将函数指针指向 add函数
*pFunc = add;
// 调用函数
int result = (*pFunc)(2, 3);
cout << result << endl; // 输出 5
// 释放内存
delete pFunc;
pFunc = nullptr;
return 0;
}
int main() {
test01();
return 0;
} 2.简单回调
#include
#include
// 定义一个回调函数类型
typedef std::function Callback;
// 定义一个接受回调函数的函数
void process(int value,Callback callback) {
std::cout<<"传入处理值: "< 执行结果：
PS D:\Work\c++> ./bin/app
传入处理值: 42
传出结果值: 52
PS D:\Work\c++> 3.使用包装器function
参考文章：C++之可调用对象、bind绑定器和function包装器_完整实现bind和function代码c++-CSDN博客https://blog.csdn.net/weixin_65743593/article/details/128963676
(1) 可调用对象
// 可调用对象
/*
在C++中，可以像函数一样的调用的有：普通函数，
类的静态成员函数、仿函数、lambda函数，类的
非静态成员函数、可被转换为函数的类的对象，
统称可调用对象或函数对象
可调用对象有类型，可以用指针存储它们的地址，可以
被引用（类的成员函数除外）
*/
#include
using namespace std;
class Object {
public:
// 仿函数
void operator()(int age, string name) {
cout << "年龄：" << age << ",姓名：" << name << endl;
}
// 类的非静态成员函数
void show(int age, string name) {
cout << "年龄：" << age << "，姓名：" << name << endl;
}
};
// 仿函数
void test01() {
Object obj;
obj(20, "呵呵哒");
Object& objRef = obj; // 引用函数
objRef(18, "小比尔");
}
// lambda函数
void test02() {
auto func = [](int age, string name) {
cout << "年龄：" << age << ",姓名：" << name << endl;
};
func(20, "heheda");
auto& funcRef = func;// 引用lambda对象
funcRef(23, "小比尔");
}
// 类的非静态成员函数有地址，但是只能通过类的对象才能调用它，
// C++对它做了特别处理，类的非静态成员函数只有指针类型，
// 没有引用类型，不能引用
void test03() {
Object obj;
obj.show(30, "智慧老人");
void(Object:: *pobj)(int, string) = &Object::show; // 定义类的成员函数的指针
(obj.*pobj)(20, "呵呵哒");
using PFun = void(Object::*)(int, string);
PFun pShow = &Object::show;
(obj.*pShow)(78, "圣诞老人");
}
int main() {
test03();
return 0;
}
（2）C++之可调用对象，bind绑定器和function包装器
// 包装器function
// 包含头文件：#include
// std::function<返回值类型(参数类型列表)> diy_name = 可调用对象;
#include
#include
#include
using namespace std;
enum OP {
ADD,
MUL,
SUB
};
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
using handleFunc = function;
class Object {
public:
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
static int sub(int a, int b) {
return a - b;
}
static int mul(int a, int b) {
return a * b;
}
// 仿函数
int operator()(int a, int b, handleFunc cb, OP op) {
switch (op) {
case ADD:
cout << "("<< a << "+" << b << ") = ";
break;
case MUL:
cout << "(" << a << "*" << b << ") = ";
break;
case SUB:
cout << "(" << a << "-" << b << ") = ";
break;
}
cout << cb(a, b) << endl;
return cb(a, b);
}
};
void test01() {
Object obj;
function func = add;
cout << func(1, 2) << endl;
}
void test02() {
Object obj;
handleFunc addCB = std::bind(&Object::add, &obj, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2);
cout << "addCB(1, 2): " << addCB(1, 2) << endl;
handleFunc subCB = Object::sub;
cout << "subCB(9, 3): " << subCB(9, 3) << endl;
subCB = obj.mul;
cout << "subCB(10, 6): " << subCB(10, 6) << endl;
handleFunc mulCB = Object::mul;
cout << "mulCB(3, 3): " << subCB(3, 3) << endl;
subCB = obj.mul;
cout << "mulCB(2, 6): " << subCB(2, 6) << endl;
function operCB = obj;
operCB(2, 3, add, ADD);
operCB(4, 1, obj.sub, SUB);
operCB(2, 9, obj.mul, MUL);
}
int main() {
//test01();
test02();
return 0;
} 
#include
#include
using namespace std;
using handleFunc = function;
class Object {
public:
// 构造函数参数是一个包装器对象
Object(const handleFunc& f) :m_callback(f) {}
void notify() {
m_callback();// 调用通过构造函数得到的函数指针
}
private:
handleFunc m_callback;
};
class Subject{
public:
void operator()() { cout << "heheda" << endl; }
};
int main() {
Subject s;
Object obj(s);
obj.notify();
return 0;
} 
#include
#include
using namespace std;
class Person {
public:
// 仿函数
void operator()(int age, string name) {
cout << "age: " << age << ",name: " << name << endl;
}
void show(int age, string name) {
cout << "age: " << age << ",name: " << name << endl;
}
};
void test01() {
Person person;
// 仿函数
function opFunc = bind(Person(), placeholders::_1, placeholders::_2);
opFunc(20,"heheda");
// 类成员函数需要绑定该类的this指针
Person p1;
function showFunc =
bind(&Person::show,placeholders::_1, placeholders::_2, placeholders::_3);
showFunc(p1, 17, "Tom");
// 为了统一，将对象提前绑定
function showFunc2 =
bind(&Person::show, p1, placeholders::_1, placeholders::_2);
showFunc2(8, "Jerry");
}
int main() {
test01();
} 
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
// A的实现,一般会隐藏
using CallbackPtr = std::function;
typedef struct dataCB{
int data;
CallbackPtr callback;
}dataCB;
// 创建实例
dataCB dataCBInstance = {0, NULL};
void* callback_thread(void* arg) { // 此处用的是一个线程
// 循环改变p->a的值为 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9,每个3s改变一次
dataCB* p = (dataCB*)arg;
while (1) {
sleep(3);// 延时3s执行callback函数
p->callback(p->data);// 函数指针执行函数,这个函数来自于应用层B
p->data = (p->data + 1) % 10;
}
}
void startup_app_A() {
// 创建线程
std::thread(callback_thread, (void*)&dataCBInstance).detach(); // .detach()分离线程
}
// 给B的接口,接收注册函数
extern void SetCallBackFun(CallbackPtr cb) {
printf("SetCallBackFun print! \n");
dataCBInstance.callback = cb;
}
// //-----------------------应用者B-------------------------------
void recieve(int data) // 应用者增加的函数，此函数会在A中被执行
{
//do something
printf("B得到A的数据 = %d\n",data);
}
int main(void) {
// 启动A
startup_app_A();
SetCallBackFun(recieve);
// 主函数
while (1) {
printf("main function\n");
sleep(2);
}
return 0;
} （3）异步编程
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
// A的实现,一般会隐藏
using CallbackPtr = std::function;
typedef struct dataCB{
int data;
CallbackPtr callback;
}dataCB;
// 创建实例
dataCB dataCBInstance = {0, NULL};
void* callback_thread(void* arg) { // 此处用的是一个线程
// 循环改变p->a的值为 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9,每个3s改变一次
dataCB* p = (dataCB*)arg;
while (1) {
sleep(3);// 延时3s执行callback函数
p->callback(p->data);// 函数指针执行函数,这个函数来自于应用层B
p->data = (p->data + 1) % 10;
}
}
void startup_app_A() {
// 创建线程
std::thread(callback_thread, (void*)&dataCBInstance).detach(); // .detach()分离线程
}
// 给B的接口,接收注册函数
extern void SetCallBackFun(CallbackPtr cb) {
printf("SetCallBackFun print! \n");
dataCBInstance.callback = cb;
}
// //-----------------------应用者B-------------------------------
void recieve(int data) // 应用者增加的函数，此函数会在A中被执行
{
//do something
printf("B得到A的数据 = %d\n",data);
}
int main(void) {
// 启动A
startup_app_A();
SetCallBackFun(recieve);
// 主函数
while (1) {
printf("main function\n");
sleep(2);
}
return 0;
} PS D:\Work\c++> ./bin/app
SetCallBackFun print!
main function
main function
B得到A的数据 = 0
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B得到A的数据 = 1
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B得到A的数据 = 2
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B得到A的数据 = 3
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B得到A的数据 = 4
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B得到A的数据 = 5
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B得到A的数据 = 6
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B得到A的数据 = 7
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main function
B得到A的数据 = 8
main function
B得到A的数据 = 9
main function
PS D:\Work\c++> cmake --build build
[100%] Built target app
PS D:\Work\c++> ./bin/app
SetCallBackFun print!
main function
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B得到A的数据 = 0
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B得到A的数据 = 1
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B得到A的数据 = 2
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B得到A的数据 = 3
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B得到A的数据 = 4
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B得到A的数据 = 5
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B得到A的数据 = 6
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B得到A的数据 = 7
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B得到A的数据 = 8
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B得到A的数据 = 9
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B得到A的数据 = 0
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B得到A的数据 = 1
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B得到A的数据 = 2
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B得到A的数据 = 3
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B得到A的数据 = 4
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B得到A的数据 = 5
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B得到A的数据 = 6
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B得到A的数据 = 7
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B得到A的数据 = 8
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B得到A的数据 = 9
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B得到A的数据 = 0
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B得到A的数据 = 1
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B得到A的数据 = 2
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B得到A的数据 = 3
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B得到A的数据 = 4
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B得到A的数据 = 5
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B得到A的数据 = 6
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B得到A的数据 = 7
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B得到A的数据 = 8
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B得到A的数据 = 9
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B得到A的数据 = 0
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B得到A的数据 = 1
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B得到A的数据 = 2
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B得到A的数据 = 3
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B得到A的数据 = 4
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B得到A的数据 = 5
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B得到A的数据 = 6
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B得到A的数据 = 7
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B得到A的数据 = 8
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B得到A的数据 = 9
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B得到A的数据 = 0
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B得到A的数据 = 1
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B得到A的数据 = 2
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B得到A的数据 = 3
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B得到A的数据 = 4
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B得到A的数据 = 5
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B得到A的数据 = 6
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B得到A的数据 = 7
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B得到A的数据 = 8
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B得到A的数据 = 9
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B得到A的数据 = 0
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B得到A的数据 = 1
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B得到A的数据 = 2
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B得到A的数据 = 3
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B得到A的数据 = 4
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B得到A的数据 = 5
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main function
B得到A的数据 = 6
main function
B得到A的数据 = 7
main function
main function
B得到A的数据 = 8
参考文章：
c++ 用std::function包装类的非静态成员_c++ function 绑定非静态成员函数-CSDN博客https://blog.csdn.net/weixin_62953519/article/details/128438241
未完待续 ~