C语言、嵌入式重点知识：回调函数

三户楚人

上文分享了一个专用的双链表的基本操作示例：双链表的基本操作
这里提到了一个关键词：专用。与专用对应的词是通用。我们从字面上可以很容易理解这两个词，专用就是针对特定情况的，特点就是很有局限性；通用就是可以针对大多数情况（更理想的就是所有情况），特点就是适用性广。
为什么说上篇笔记的双链表是专用的？


从我们的定义的元素数据类型就可以知道，我们这个双链表是只是用来存储int类型的数据的，这就很能体现出了局限性（这只是其中一点，当然还有其它的很多局限性），因此是个专用的双链表。
我们要编写一个通用的双链表的话，我们首先要做的是就是修改双链表结点结构体了，可以修改为：


如果我们要存放整数，我们可以把void*强制转换成整数使用。当然这篇笔记的重点不是分享通用的双链表。我们这篇笔记要分享的是回调函数，下面进入重点内容：
回调函数法 VS 常规法

我们上篇笔记中有一个打印输出链表数据的函数：
这是我们这个专用的双链表中打印链表数据函数，我们存储的是整数，所以用%d打印。那么，如果我们面向的是通用的双链表呢？我们无法预知其中的数据，可能是整数，也可能是字符串，或者是其它的数据。那么怎么办呢？这里有几种方法：
方法一：实现多个函数，需要用到哪个就调哪个


比如存放的是整数，可以调用dlist_print_int函数来打印；存放的是字符串，可以调用dlist_print_string函数来打印。
这种方法很简单，但有个缺点：每个函数都很相似，会有大量重复的代码。
方法二：传入一个附加的参数来选择打印的方式


这种方法使用一个参数来选择打印的方式。避免了方法一中产生大量重复的代码的问题。但是我们每当要增加新类型时，都得修改这个dlist_print函数，对于一个通用的双链表来说，这样的修改是不够好的。这里dlist_print函数也是通用双链表的一部分，我们应该尽量少去修改它。
假如我们把一个通用的双链表的基础操作比喻做一栋楼房的地基，地基一旦牢牢固固的搭好之后，我们就不要再去动它了， 应该把精力放在如何搭建房子的上层上。
方法三：回调函数法
上面两种方法应该是很容易想到的方法。现在来分享我们可能想不到的方法——回调函数法，这也是本篇笔记要分享的重点。
可能有很多朋友没用过回调函数，甚至有些朋友都没听说过。这里先简单介绍回调函数的一些概念（以下概念来自百度百科）：
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。

知识点：变量指针指向的是一块数据，指针指向不同的变量，则取到的是不同的数据；函数指针指向的是一段代码（即函数），指针指向不同的函数，则具有不同的行为。

回归正题，下面看如何使用回调函数法来实现上面的需求。


首先，我们需要实现一个通用的打印函数dlist_print，把函数指针变量作为其中一个参数传入。其次，我们调用者得根据实际情况实现一个用于打印的回调函数，这里我们实现的的回调函数是dlist_print_int。最后，在用到打印的地方调用dlist_print函数即可。
用回调函数法是不是很巧妙？
此处，我们用到了typedef来“封装”一个打印链表数据的函数指针类型，这可能会刷新了初学者对于typedef关键字的认识。因为我们刚开始学C语言的时候，总认为typedef取别名的一般形式为：
typedef 旧名字 新名字;确实也是这样，但遇到给函数指针类型、数组类型等定义别名的时候就要特别区分了。如：
typedef char ARRAY20[20];ARRAY20 a1,a2; /* 等价于char a1[20],a2[20]; */别问我为什么，就是这样的。。。
回调函数的例子

上面分析了那么多，可能很多朋友会觉得回调函数太麻烦了，没必要用。但是现实是，回调函数在我们的C编程、嵌入式编程中用得很广泛。
1、在C编程中
在C语言的通用工具库stdlib.h中，有如下一个函数原型：
void qsort(void *, size_t, size_t, int (comp*)(const void *, const void *));这是在C通用工具库中声明的一个快速排序算法函数，其可以用来排序int类型、float类型以及字符串数据，可以按从小到大的顺序也可以按从大到小的顺序排序。其关键在于函数指针comp指向的函数的具体实现。
2、在嵌入式编程中
我们之前的笔记：【RT-Thread笔记】PIN设备中断配置中，就有用到回调函数。RT-Thread给我们提供了PIN设备中断回调绑定函数：rt_pin_attach_irq




这是个中断实验，产生中断会回调我们的回调函数，所以可以在在我们的回调函数里做一些产生中断后需要做的操作。比如我们在这个中断回调里打印一串字符串。每当中断来时，就会打印该字符串：


总结

回调函数是一个很重要的知识点，我们需要掌握。而回调函数又与函数指针联系密切，我们要努力把函数指针弄懂、用熟。在C语言中，指针很重要，函数指针更重要。正如前辈们常说类似这样子的话：不会C指针，就没学会C语言；不会函数指针，就不要称自己是C语言高手。
在这几种方法中的分析中，其实回调函数更多的是体现出了软件分层的思想。分层思想在我们软件开发中是一种很重要的思想，简单的分层我们都会，但是怎么才能算是分层分得很好呢？那就是不该动的地方不动，该动的地方才动，衔接得很好，就像上面的回调函数法。
对于编程的学习，关于编程语言的学习，知识点就那么一点，很快就能学完了，但是真正灵活的、熟练应用起来真的是不容易，这需要我们大量地分析、思考、练习。有时间的话我们也应该多读读一些关于软件设计思想的书籍，这也是我最近在读的一类书，学学前辈们总结出的一些精华知识。
以上就是本次关于回调函数的笔记分享，如有错误，欢迎指出。