C++中的回调函数再次总结（std::bind和function）

---

0 引入

最近看到一些文章说回调函数，再加上看到一些比较好的文章和代码，对于回调函数又有了重新的认识，在这里做了一点总结
之前转载过一篇文章：MFC中（TCP/IP）回调函数简析

---

1、回调函数

1.定义

1、回调函数来源于callback，意思就是说回电，试想是说我打电话给某人，某人没有接到但是留下未接电话，看到未接电话之后回过来电话，其实这个业务场景正是回调函数的精髓，下面会说到。
2、回调函数：字面意思是一个函数，更具体来说是一个函数指针，我们可以说使用函数指针的地方就是运用回调函数。

2.基本格式

上代码：

#include 
typedef int(*callback)(int,int);        //定义一个函数指针

int add1(int a,int b)                   //定义一个函数
{
    return a+b;
 }
int add2(int a,int b,callback p)        //使用函数指针作为形参
{
    return (*p)(a,b);
}
int main(int argc,char *args[]){
    int res = add2(4,2,add1);          //使用函数
    printf("%d\n",res);
    return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

在这里 int res = add2(4,2,add1)使用就是运用了回调函数，总结：
1、定义函数指针的形式，如函数的形参和返回值

typedef int(*callback)(int,int)
1

2、在被调用者中实现该函数的定义

int add1(int a,int b) {return a+b;}
1

3、调用者传入函数指针

int add2(int a,int b,callback p)        
{
    return (*p)(a,b);
}
1
2
3
4

调用者一般用一个函数去接收指针，然后再调用者就可以使用该函数。上面例子在一个cpp中实现不是太好说，请看下面应用场景

---

2、应用场景

1.一件事需要多个独立步骤完成

举例在嵌入式中
代码如下（示例）：

int callback1(int a) { return a;}                  //定义一个函数表示步骤1
int callback2(int a) { return a;}                  //定义一个函数表示步骤2
int callback3(int a) { return a;}                  //定义一个函数表示步骤3
int callback4(int a) { return a;}                  //定义一个函数表示步骤4
int callback5(int a) { return a;}                  //定义一个函数表示步骤5
int handle(int a, int(CallBack*)(int))
{
	CallBack(a);
}
int main(){
    handle(1,callback1);  
    handle(2,callback2); 
    handle(3,callback3); 
    handle(4,callback4); 
    handle(5,callback5);      
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

进一步的也可以用结构去封装一个步骤，步骤里面用函数指针去完成某件事情，然后在定义一个结构体数组，根据当前某个标识去查询数组，然后去执行某件事，这样整个框架就形成。

上述这些功能不这么用可以吗？当然可以，不这么用仅从功能来说完全写成函数就可以实现，在这里只是说有这么形式可以让工程更好理解。

2.回调

这个场景我觉得是用回调函数最为正确的时候：首先有两方，比如A与B，A去调用B某个函数B1，然后B又去使用A中函数A1，比如A调用B中处理数据的函数，然后B处理完成去通知。一般都是异步回调。
在实际工程应用中，比较典型的例子就是相机获取图像，一般买大华或者海康相机都会有SDK支持二次开发（借鉴于此，实际上我们自己开发sdk在穿大量数据的时候其实也是可以这么做），如下图（例子是从下文章来的）：
c++11 回调函数（以相机SDK采集图像的方式进行讲解）

代码如下（示例）：

#include 
#include 
using namespace std;

/*回调函数原型声明*/
typedef function<void(int)> CALLBACK;

/*相机SDK底层A类*/
class A_Camera
{
public:
	void regeditCallBack(CALLBACK fun)/*注册回调函数*/
	{
		_fun = fun;
	}

	void getFrame()/*内部获取图像函数（B类调用者不需要关心它什么时候会执行）*/
	{
		/*采集到一帧数据_frame*/
		/****内部操作***/
		/***内部操作***/

		_frame = rand() % 10;
		_fun(_frame);/*回传给B_My类*/
	}

private:
	int _frame;
	CALLBACK _fun;
};

/*应用层B类*/
class B_My
{
public:
	void callBackFun(int frame)/*获取到A类的图像，此时frame就是一帧数据*/
	{
		cout << "B类获取到一帧数据：" << frame << endl;
	}
};

int main(int argc, char **argv)
{
	/*声明应用层B类对象*/
	B_My B; 

	auto Fun = bind(&B_My::callBackFun, B, placeholders::_1);/*中转一下,利用C++11特性*/

	/*声明底层相机A类*/
	A_Camera camera;
	camera.regeditCallBack(Fun);/*把B类的方法注册给A类*/

	/*以下只是模拟A类内部触发获取到图片，一共模拟触发10次*/
	for (int i = 0; i < 10; ++i)
	{
		camera.getFrame();
	}

	return 0;
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61

---

3、C++11中的std::function和bind

在早期C样式编程当中，回调函数必须依赖函数指针来实现。
现在的C++11语言当中，又引入了 std::function 与 std::bind 来配合进行回调函数实现
回调的对象类型更是丰富，C++中有如下几种可调用对象：函数、函数指针、lambda表达式、bind对象、函数对象。
标准库中有大量函数应用到了回调函数，其中 std::sort 就是一个经典例子。
std::function是一个可调用对象包装器，是一个类模板，可以容纳除了类成员函数指针之外的所有可调用对象，它可以用统一的方式处理函数、函数对象、函数指针，并允许保存和延迟它们的执行。

# include 
# include 
typedef std::function<int(int, int)> comfun;
// 普通函数
int add(int a, int b) { return a + b; }
// lambda表达式
auto mod = [](int a, int b){ return a % b; };
// 函数对象类
struct divide{
    int operator()(int denominator, int divisor){
        return denominator/divisor;
    }
};

int main(){
	comfun a = add;
	comfun b = mod;
	comfun c = divide();
    std::cout << a(5, 3) << std::endl;
    std::cout << b(5, 3) << std::endl;
    std::cout << c(5, 3) << std::endl;
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

std::bind可以看作一个通用的函数适配器，它接受一个可调用对象，生成一个新的可调用对象来适应原对象的参数列表，理解下面的例子即可。

#include 
#include 

class A {
public:
    void fun_3(int k,int m) {
        std::cout << "print: k = "<< k << ", m = " << m << std::endl;
    }
};

void fun_1(int x,int y,int z) {
    std::cout << "print: x = " << x << ", y = " << y << ", z = " << z << std::endl;
}

void fun_2(int &a,int &b) {
    ++a;
    ++b;
    std::cout << "print: a = " << a << ", b = " << b << std::endl;
}

int main(int argc, char * argv[]) {
    //f1的类型为 function
    auto f1 = std::bind(fun_1, 1, 2, 3); 					//表示绑定函数 fun 的第一，二，三个参数值为： 1 2 3
    f1(); 													//print: x=1,y=2,z=3

    auto f2 = std::bind(fun_1, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, 3);
    //表示绑定函数 fun 的第三个参数为 3，而fun 的第一，二个参数分别由调用 f2 的第一，二个参数指定
    f2(1, 2);												//print: x=1,y=2,z=3
 
    auto f3 = std::bind(fun_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_1, 3);
    //表示绑定函数 fun 的第三个参数为 3，而fun 的第一，二个参数分别由调用 f3 的第二，一个参数指定
    //注意： f2  和  f3 的区别。
    f3(1, 2);												//print: x=2,y=1,z=3

    int m = 2;
    int n = 3;
    auto f4 = std::bind(fun_2, std::placeholders::_1, n); //表示绑定fun_2的第一个参数为n, fun_2的第二个参数由调用f4的第一个参数（_1）指定。
    f4(m); 													//print: a=3,b=4
    std::cout << "m = " << m << std::endl;					//m=3  说明：bind对于不事先绑定的参数，通过std::placeholders传递的参数是通过引用传递的,如m
    std::cout << "n = " << n << std::endl;					//n=3  说明：bind对于预先绑定的函数参数是通过值传递的，如n
    
    A a;
    //f5的类型为 function
    auto f5 = std::bind(&A::fun_3, &a, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2); //使用auto关键字
    f5(10, 20);												//调用a.fun_3(10,20),print: k=10,m=20

    std::function<void(int,int)> fc = std::bind(&A::fun_3, a,std::placeholders::_1,std::placeholders::_2);
    fc(10, 20);   											//调用a.fun_3(10,20) print: k=10,m=20 

    return 0; 
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52

std::bind将可调用对象与其参数一起进行绑定，绑定后的结果可以使用std::function保存。std::bind主要有以下两个作用：
1、将可调用对象和其参数绑定成一个仿函数；
2、只绑定部分参数，减少可调用对象传入的参数。

---

4、引用

1、【C++】C++11的std::function和std::bind用法详解
2、回调函数的使用

---