C++实现回调函数的几种方式

通常认为通过函数指针在其他地方调用函数的过程称为回调被调用的函数称为回调函数函数指针通过传参方式传递。
在C++的实际应用中有很多实现回调函数的方式不一定要传递函数指针才能实现回调只要实现了回调的功能都叫回调函数。
回调函数是和调用者在同一线程使用中要注意线程安全。
本章通过几个例子介绍C++实现回调函数的几种方式。

C++虚函数特性实现回调函数

这是最具C++特征的回调函数基类定义纯虚函数派生类实现虚函数基类指针可以指向派生类使用基类指针就可以调用派生类的虚函数从而实现回调。
不足利用虚函数特性实现回调函数的方式需要定义基类通常是子类对父类的回调当子类层级太多时需要逐级回调实现起来比较繁琐。
代码实现

#ifndef MANAGERINH_H
#define MANAGERINH_H

#include<string>
using namespace std;
class messageBase {//消息回调基类
public:
    messageBase() {};
    virtual ~messageBase() {};
    virtual void msgCallback(std::string msg)=0;
};

class employeeINH{//员工类
public:
    employeeINH(messageBase *msgBase){
        m_messageBase = msgBase;
    }
    void dowork(int count) {
        int sum = 0;
        for(int index=0;index<count;index++)
            sum += index*10;
        std::string msg = "total:" + to_string(sum);
        if(m_messageBase)
            m_messageBase->msgCallback(msg);//回调函数
    }
private:
    messageBase *m_messageBase;//消息回调基类对象指针可以指向它的派生类也就是 ManagerINH
};

class ManagerINH : public messageBase{//经理类继承于消息回调基类
public:
    ManagerINH(){
        //创建子对象时把父对象的指针传递过去
        pemployeeINH = new employeeINH(this);
    }

    virtual void msgCallback(std::string msg){//实现虚函数
        printf("result=%s\n",msg.c_str());
    }

    void sendwork(int num){
        pemployeeINH->dowork(num);
    }
private:
    employeeINH *pemployeeINH;
};
#endif // MANAGERINH_H

调用测试

ManagerINH mManagerINH;
mManagerINH.sendwork(10);

打印

result=total:450

C++结构体指针实现回调函数

把全局回调函数的指针、定义结构体对象的指针封装在一个结构体里把这个结构体指针传递给子类子类的子类等等可以在程序的任何地方实现回调。
代码实现managercon.h

#ifndef MANAGERCON_H
#define MANAGERCON_H

#include <string>
//回调结构体
struct ChwContext {
    //data      回调数据指针
    //nb_data   回调数据长度
    //user_this 指向当前结构体的指针
    void (*receiveQt)(char *data, int nb_data,void* user_this);
    void *user_callback;//回调函数所在对象的指针
};
#define safe_delete(a) {if( (a)) {delete (a); (a) = NULL;}}
#define safe_deleteA(a) {if( (a)) {delete[] (a); (a) = NULL;}}
#define safe_free(a) {if( (a)) {free((a)); (a) = NULL;}}

class EmployeeCON//员工类
{
public:
    EmployeeCON(ChwContext *pcontext){
        pChwContext = pcontext;
    }
    ChwContext *pChwContext;//由父对象传递过来的回调结构体指针

    void dowork(int count){
        int sum = 0;
        for(int index=0;index<count;index++)
            sum += index*10;

        std::string tmpstr = "total:" + std::to_string(sum);
        pChwContext->receiveQt((char*)tmpstr.c_str(),tmpstr.size(),pChwContext);//执行回调
    }
};

class ManagerCON//经理类
{
public:
    ManagerCON();
    ~ManagerCON();

    void sendwork(int count);
    void callback_receive(std::string msg);//回调函数
private:
    ChwContext *p_ChwContext;//回调结构体,在回调函数所在对象声明和定义,可传递给子类,子类的子类等
    EmployeeCON *pEmployeeCON;
};

#endif // MANAGERCON_H

managercon.cpp

#include "managercon.h"
//全局回调函数
void g_callback_receive(char *data, int nb_data ,void *obj) {
    if (obj == nullptr)
        return;
    ChwContext  *contx = (ChwContext*) obj;
    ManagerCON *mc = (ManagerCON*) contx->user_callback;
    std::string tmpstr(data,nb_data);
    mc->callback_receive(tmpstr);
}

ManagerCON::ManagerCON()
{
    p_ChwContext = new ChwContext;
    p_ChwContext->receiveQt = g_callback_receive;
    p_ChwContext->user_callback = this;

    pEmployeeCON = new EmployeeCON(p_ChwContext);
}

ManagerCON::~ManagerCON()
{
    safe_delete(pEmployeeCON);
    safe_delete(p_ChwContext);
}

void ManagerCON::sendwork(int count)
{
    pEmployeeCON->dowork(count);
}

void ManagerCON::callback_receive(std::string msg)
{
    printf("msg=%s\n",msg.c_str());
}

调用测试

ManagerCON mManagerCON;
mManagerCON.sendwork(10);

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msg=total:450

C++11新特性td::tr1::function和std::tr1::bind实现回调函数

关于新特性参考C++ std::tr1::function和std::tr1::bind模板类介绍qt测试这里不多说直接上代码。
managerbind.h

#ifndef MANAGERBIND_H
#define MANAGERBIND_H

#include <iostream>
#include <tr1/functional>
#include <string>
class employeeBind{//员工类
public:
    employeeBind(){
    }
    void dowork(int count){
        int sum = 0;
        for(int index=0;index<count;index++)
            sum += index*10;
        std::string msg = "total:" + std::to_string(sum);
        if(Callback)
            Callback(msg);//回调函数
    }
    std::tr1::function<void(std::string)> Callback;
};

class ManagerBind//经理类
{
public:
    ManagerBind();

    employeeBind memployeeBind;
    void sendwork(int num);
    void callbackBD(std::string msg);
};

#endif // MANAGERBIND_H

managerbind.cpp

#include "managerbind.h"

ManagerBind::ManagerBind()
{
    memployeeBind.Callback = std::tr1::bind(&ManagerBind::callbackBD,this, std::tr1::placeholders::_1);
}

void ManagerBind::sendwork(int num){
    memployeeBind.dowork(num);
}

void ManagerBind::callbackBD(std::string msg)
{
    printf("msg=%s\n",msg.c_str());
}

调用测试

ManagerBind mManagerBind;
mManagerBind.sendwork(10);

打印

msg=total:450

C++联合体union实现回调函数

union也叫联合体在一个“联合体”内可以定义多种不同数据类型的变量这些变量共享同一段内存存储在内存中的起始地址相同使用了覆盖计数以达到节省空间的目的。union变量所占用的内存长度等于最长的成员变量的内存长度。
union的其中一个作用是实现简洁的线程回调函数。
managerunion.h

#ifndef MANAGERUNION_H
#define MANAGERUNION_H
#include <pthread.h>
#include <iostream>
#include <string>

class ManagerUnion;
//定义函数指针数据类型
typedef void* (ManagerUnion::*ThreadMeth)(void *);
typedef void* (*pThreadMethod)(void *);
class ManagerUnion
{
public:
    ManagerUnion();
    void startThread();
    void callbackUM(void *);
    int count;
    pthread_t m_threadID;
};
#endif // MANAGERUNION_H

managerunion.cpp

#include "managerunion.h"
ManagerUnion::ManagerUnion()
{
    count = 502;
    printf("ManagerUnion::ManagerUnion tid = %lu\n", pthread_self());
}

void ManagerUnion::startThread()
{
    union{//两个函数指针共享同一段内存
        pThreadMethod pFunc;
        void* (ManagerUnion::*ThreadMeth)(void *);
    }obj;

    obj.ThreadMeth = (ThreadMeth)&ManagerUnion::callbackUM;
    pthread_create(&m_threadID,0,obj.pFunc,this);//创建线程
}

//回调函数也是线程处理函数在子线程运行调用的还是主类的函数
void ManagerUnion::callbackUM(void *)
{
    printf("ManagerUnion::callbackUM tid = %lu\n", pthread_self());

    printf("count=%d\n",count);
}

调用测试

ManagerUnion mManagerUnion;
mManagerUnion.startThread();

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ManagerUnion::ManagerUnion tid = 139898503038848
ManagerUnion::callbackUM tid = 139898191017728
count=502