回调函数

回调函数

C++ 中的 回调函数（Callback Function） 是一种把函数当作参数传递给另一个函数，并在特定时机调用它的机制。

#include <iostream>

void onEvent() {
    std::cout << "Event triggered!" << std::endl;
}

// 回调接受者
void doSomething(void (*callback)()) {
    std::cout << "Doing something...\n";
    callback();  // 调用回调
}

int main() {
    doSomething(onEvent);  // 把函数传进去作为回调
    return 0;
}

核心要点

特性	描述
“回调”本质	把函数作为参数传递给另一个函数
触发时机	由被调用函数决定（你控制不了调用时机，但提供了函数）
使用目的	提高灵活性、控制反转（Inversion of Control）
实现方式	函数指针、函数对象、Lambda、std::function

更现代写法（Lambda + std::function）

#include <iostream>
#include <functional>

void doSomething(std::function<void()> callback) {
    std::cout << "Doing something...\n";
    callback();  // 调用回调
}

int main() {
    doSomething([]() {
        std::cout << "Lambda callback triggered!" << std::endl;
    });
    return 0;
}

这里的 std::function<void()> 可以接收：

• 函数指针
• lambda 表达式
• 函数对象（只要重载了 operator()）

应用场景

• 事件驱动编程：比如 UI 框架中点击按钮触发回调
• 异步编程：线程完成任务后调用回调通知主线程
• 策略模式：将不同策略函数传入算法中动态调用
• 模拟信号与槽：类似 Qt 的 signal/slot 机制

对比不同的实现方式

方法	是否支持状态	是否可捕获变量	是否可用作回调
函数指针	❌	❌	✅
函数对象	✅	✅（通过成员）	✅
Lambda（无捕获）	❌	❌	✅
Lambda（捕获）	✅	✅	✅（需要 std::function）
std::function	✅（包装）	✅	✅✅✅

为什么普通成员函数不能直接作为回调？

1. 函数调用的本质区别

• 普通函数（包括全局函数和静态成员函数）在调用时，只有显式传入的参数。

  例如：

  void func(int x);
  func(10);  // 只传了一个参数 x = 10
  

• 普通成员函数调用时，除了显式传入的参数外，还有一个“隐藏参数” —— this 指针，它指向调用该函数的对象。

  换句话说：

  class MyClass {
  public:
      void memberFunc(int x);
  };
    
  MyClass obj;
  obj.memberFunc(10);  // 实际调用时会隐式传入 obj 的地址作为 this 指针
  

  在底层，这相当于调用：

  memberFunc(&obj, 10);
  

  this 指针告诉函数它是在哪个对象上操作。

2. 函数指针类型不匹配

• 普通函数指针类型

  typedef void (*FuncPtr)(int);
  

  这表示指向普通函数的指针，调用时只传入一个 int 参数。

• 普通成员函数指针类型

  typedef void (MyClass::*MemFuncPtr)(int);
  

  这是成员函数指针，调用时还需要传入调用的对象实例（即 this 指针）。

3. 回调函数为什么用普通函数指针？

许多库或API（特别是C风格的）期望你传入一个普通函数指针作为回调，调用方式是：

callback(42);  // 只传入一个参数

但是普通成员函数调用需要：

(obj->*memberFunc)(42);  // 需要明确的对象实例 obj

这两种调用方式不一样，不能直接互换。

4. 结论

• 普通成员函数隐式带了 this 参数，需要明确对象实例。

• 但是回调函数调用时，库只知道要传入显式参数，不知道也不能传 this。

  • “库”是调用你回调函数的那段代码，它不知道你想用哪个对象调用成员函数，因为你只给了它函数指针，它调用时也没有办法传 this 指针。所以你不能直接传普通成员函数当回调，必须用静态函数包一层或者用更高级的方式（如 std::function）。

• 所以普通成员函数不能直接作为普通函数指针类型的回调函数。

5. 解决方案示例

常用的做法是：

• 用静态成员函数或全局函数作为回调，因为它们没有 this 参数；
• 如果需要调用普通成员函数，则在静态成员函数里传入对象指针，再调用成员函数。