c++ 之回调函数

我们会经常碰到需要使用回调函数的场合，比如：异步socket、定时器、windows消息处理等等。

这里将列出几种回调函数的实现机制，分析各自的优劣以供选择。

将 静态函数 或 静态成员函数 作为回调函数的实现比较简单，而且除了像 std::sort 这种地方，一般很少会用到，这里就不多做说明了。下面列出的都是将 成员函数 作为回调函数的实现。

接口类

class CallbackInterface
{
public:
virtual void onCallback() = 0;
...
};

class Callee : public CallbackInterface
{
public:
virtual void onCallback() { ... }
...
};

class Caller
{
public:
void register(CallbackInterface* callback) { ... }
void update()
{
...
callback->onCallback();
...
}
...
};

// main
caller.register(&callee);

这种方式适用于 Callee 和 CallbackInterface 自然符合继承语义的情况：Callee 是一种 CallbackInterface，而 Caller 作为管理者，面对的是一堆的 CallbackInterface，至于具体是哪个 Callee 在做事，又是怎么做的， Caller 并不需要知道。

如果 Callee 和 CallbackInterface 并不自然符合继承语义，最好不要使用这种方式，不然可能会碰到下列限制：

需要定义 N 个 CallbackInterface，每个 CallbackInterface 需要定义具体接口函数。

一个 Callee 可能需要继承多个 CallbackInterface，且各个 CallbackInterface 的接口函数不能同名。

不支持一个 Callee 对应多个 Caller 的情况。

公共基类

class Object {...}
typedef void(Object::*CALLBACK)();

class Callee : public Object
{
public:
void onCallback() { ... }
...
}

class Caller
{
public:
void register(Object* obj, CALLBACK callback) { ... }
void update()
{
...
obj->*callback();
...
}
...
}

// main
caller.register(&callee, (CALLBACK)(&Callee::onCallback));

cocos-2dx 3.0 之前的版本用的就是这种方式。

尽管它已经可以满足大多数需要回调函数的场合，但也还是有一些显而易见的缺点：

所有的 Callee 需要继承自一个公共基类 Object。

register 时需要做强制类型转换，这使得编译期无法对回调函数本身的参数类型和数量进行检查，如果不匹配将导致运行时错误。

无法在 register 时传递不定参数给回调函数。

std::function

class Callee
{
public:
void onCallback() { ... }
...
}

class Caller
{
public:
void register(const std::function<void()>& callback) { ... }
void update()
{
...
callback();
...
}
...
}

// main
caller.register(std::bind(&Callee::onCallback, callee));

对比之前的实现，这种方式几乎解决了所有的缺点。

Callee 不需要继承公共基类或者回调接口类。

多个 Callee 可以绑定于多个 Caller。

register 时不需要进行强制类型转换，也能在编译期检查回调函数类型。

register 时还能传递不定参数给回调函数。

模板

class Callee
{
public:
void onCallback() { ... }
...
}

class Caller
{
public:
void register(const CBFunctor0 & callback) { ... }
void update()
{
...
callback();
...
}
...
}

// main
caller.register(makeFunctor((CBFunctor0*)0,callee,&Callee::onCallback));

需要包含一个回调函数库：http://www.tedfelix.com/software/callback.h

具体的实现原理和过程可以查看： http://www.tutok.sk/fastgl/callback.html

从使用者角度看，除了不能传递不定参数给回调函数，它跟 std::function 方式 几乎一样。

当所用编译器不支持 c++11 特性时，可以考虑用这种方式。

肯定还有其它实现回调机制的方式，碰到的时候再加进来分析。

目前看来 std::function 方式 是一种比较完美的方案，但在实际应用中使用它也还是会碰到一些问题。

而且使用成员函数作为回调函数，还需要考虑当回调函数将被调用时，如何判断绑定的对象是否已经被销毁。

等等这些问题，后续将会有专门的篇幅进行探讨。