摘抄
回调函数是一个很有用,也很重要的概念。当发生某种事件时,系统或其他函数将会自动调用你定义的一段函数(简单如一按钮的事件相应函数)。回调函数在windows编程使用的场合很多,比如Hook回调函数:MouseProc,GetMsgProc以及EnumWindows,DrawState的回调函数等等,还有很多系统级的回调过程。
之所以产生使用回调函数这个想法,用VC写的一个DLL程序进行一些时间比较长的异步工作,工作完成之后,需要通知使用DLL的应用程序:某些事件已经完成,请处理事件的后续部分。开始想过使用同步对象,文件影射,消息等实现DLL函数到应用程序的通知,后来突然想到可不可以在应用程序端先写一个函数,等需要处理后续事宜的时候,在DLL里直接调用这个函数即可。(状态检测、通知 和回调函数)
使用回调函数的编程模式,可以根据不同的需求传递不同的回调函数地址,或者定义各种回调函数的原形(同时也需要改变使用回调函数的参数和返回值约定),实现多种回调事件处理,可以使程序的控制灵活多变,也是一种高效率的,清晰的程序模块之间的耦合方式。在一些异步或复杂的程序系统里尤其有用 -- 你可以在一个模块(如DLL)里专心实现模块核心的业务流程和技术功能,外围的扩展的功能只给出一个回调函数的接口,通过调用其他模块传递过来的回调函数地址的方式,将后续处理无缝地交给另一个模块,随它按自定义的方式处理。
回调函数说白了就是事件响应程序,Windows的每个消息可以理解为一个事件,事件的响应代码要由用户自己来定义。用户定义了事件响应的代码,但还要Windows知道这段代码的位置(要不然Windows就不知道如何去调用,这也没有用),于是用户需要将回调函数的指针告诉Windows,最典型的例子是在窗口类的结构(WNDCLASS)中给lpfnWndProc分量赋回调函数指针值。
回调函数的参数格式是由回调函数的调用者(一般是Windows)来定义的,而回调函数的实现者必须遵循这种格式。Windows程序是以事件驱动模型为基础的,这就必然要用到回调函数这种机制。
要透彻了解回调函数,多看看SDK Samples。而MFC中的消息映射机制已经将窗口消息响应的回调函数隐藏起来了,这也符合C++的编程思想,回调函数终究是一种全局函数,它不能在类中实现,而消息映射机制的目的是使消息响应的代码最终封装在窗口类(CWnd类的子类)中。
如果有时间,不妨看看MESSAGE_MAP宏,消息映射是回调函数,只是这种回调函数的用法不同而已。普通的回调函数是要你提供地址,传进某个函数,由它去调用;而消息映射函数,却是由你定义函数,由MESSAGE_MAP宏去取得地址,并实现它的调用。
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。
使用回调函数实际上就是在调用某个函数(通常是API函数)时,将自己的一个函数(这个函数为回调函数)的地址作为参数传递给那个函数。而那个函数在需要的时候,利用传递的地址调用回调函数,这时你 可以利用这个机会在回调函数中处理消息或完成一定的操作。
Windows 系统还包含着另一种更为广泛的回调机制,即消息机制。消息本是 Windows 的基本控制手段,乍看与函数调用无关,其实是一种变相的函数调用。发送消息的目的是通知收方运行一段预先准备好的代码,相当于调用一个函数。消息所附带的 WParam 和 LParam 相当于函数的参数,只不过比普通参数更通用一些。应用程序可以主动发送消息,更多情况下是坐等 Windows 发送消息。一旦消息进入所属消息队列,便检感兴趣的那些,跳转去执行相应的消息处理代码。操作系统本是为应用程序服务,由应用程序来调用。而应用程序一旦 启动,却要反过来等待操作系统的调用。这分明也是一种回调,或者说是一种广义回调。其实,应用程序之间也可以形成这种回调。假如进程 B 收到进程 A 发来的消息,启动了一段代码,其中又向进程 A 发送消息,这就形成了回调。这种回调比较隐蔽,弄不好会搞成递归调用,若缺少终止条件,将会循环不已,直至把程序搞垮。若是故意编写成此递归调用,并设好 终止条件,倒是很有意思。但这种程序结构太隐蔽,除非十分必要,还是不用为好。
利用消息也可以构成狭义回调。上面所举排序函数一例,可以把回调函数地址换成窗口 handle。如此,当需要比较数据大小时,不是去调用回调函数,而是借 API 函数 SendMessage 向指定窗口发送消息。收到消息方负责比较数据大小,把比较结果通过消息本身的返回值传给消息发送方。所实现的功能与回调函数并无不同。当然,此例中改为消 息纯属画蛇添脚,反倒把程序搞得很慢。但其他情况下并非总是如此,特别是需要异步调用时,发送消息是一种不错的选择。假如回调函数中包含文件处理之类的低 速处理,调用方等不得,需要把同步调用改为异步调用,去启动一个单独的线程,然后马上执行后续代码,其余的事让线程慢慢去做。一个替代办法是借 API 函数 PostMessage 发送一个异步消息,然后立即执行后续代码。这要比自己搞个线程省事许多,而且更安全。
回调用于层间协作,上层将本层函数安装在下层,这个函数就是回调,而下层在一定条件下触发回调,例如作为一个驱动,是一个底层,他在收到一个数据时,除了 完成本层的处理工作外,还将进行回调,将这个数据交给上层应用层来做进一步处理,这在分层的数据通信中很普遍。其实回调和API非常接近,他们的共性都是 跨层调用的函数。但区别是API是低层提供给高层的调用,一般这个函数对高层都是已知的;而回调正好相反,他是高层提供给底层的调用,对于低层他是未知 的,必须由高层进行安装,这个安装函数其实就是一个低层提供的API,安装后低层不知道这个回调的名字,但它通过一个函数指针来保存这个回调,在需要调用 时,只需引用这个函数指针和相关的参数指针。 其实:回调就是该函数写在高层,低层通过一个函数指针保存这个函数,在某个事件的触发下,低层通过该函数指针调用高层那个函数。
软件模块之间总是存在着一定的接口,从调用方式上,可以把他们分为三类:同步调用、回调和异步调用。同步调用是一种阻塞式调用,调用方要等待对方执行完毕 才返回,它是一种单向调用;回调是一种双向调用模式,也就是说,被调用方在接口被调用时也会调用对方的接口;异步调用是一种类似消息或事件的机制,不过它 的调用方向刚好相反,接口的服务在收到某种讯息或发生某种事件时,会主动通知客户方(即调用客户方的接口)。回调和异步调用的关系非常紧密,通常我们使用 回调来实现异步消息的注册,通过异步调用来实现消息的通知。