Include Example
Input:
I am a.
route execute finish.
I am b.
route execute finish.
What is Callback
Callback function define:
If a function is threated as a function parameter, then the function named a Callback function.
Callback function is a very common progrmm design pattrn.
Callback function is a overall process, with at least three parts working together.
Three parts is :
- Futurer
- Router
- Predefine function
Sequence Diagram:
The ConnectorMan( )
as like a router
, You can send that A( ) function name
or B( ) function name
,even anything function name
. Router function recived the function name and go to call it.
function extends:
Callback function can is a Predefine function
,too can isAnonymous functions(Closures)
or Lambda
.
Functional induction:
-
Unknown things:
- 回调函数其实是一个程序在设计之初,设计者需要考虑未来出现未知情况的一种解决方案。
- 在解方程应用里,如果有未知数的话,可以先将未知数设为
X
,这样也不影响列方程,解方程等后续过程,而Callback就类似这个未知数x
.
-
Agility and Smart:
- 将使用者的角色转换为一个订阅者,而不是一个全职看门人。
- 如果比喻成数学函数来看待,数学函数需要由使用者传递过来因变量,而Callback比函数范围更扩大了,直接设
整个执行函数
设为一个因变量
。
The difference between Callback function and Event function
很多编程语言、系统、工具、框架都会事先定义好一些事件函数,比如JS的点击事件、页面加载事件...
事件函数有点类似上面提到的route function,只不过这个事件函数一般不能由使用者创建,是系统最初就设定好了,使用者只需要编写事件响应时需要做什么即可。
回调函数
和事件函数
都是在某些特定条件下被调用的函数。但是,它们之间有一些区别:
回调函数
是由另一个函数调用的,而事件函数
是由操作系统或硬件调用的;回调函数
通常用于执行一些特定的任务,而事件函数
通常用于响应某些事件;回调函数
可以由用户定义,而事件函数
通常是内置的;回调函数
和事件函数
都是非常重要的编程技术。它们在各种各样的场景中都有应用。
Understanding callbacks from an assembly language perspective
在汇编语言中,程序的执行是按照线性顺序的,从一个指令到下一个指令。然而,回调允许我们在程序执行期间将控制权传递给另一个函数(回调函数),并在回调函数执行完毕后返回到原始函数继续执行。这种传递控制权的方式称为回调。
常见的回调模式是事件驱动编程
,其中程序等待事件的发生,然后调用相应的回调函数来处理事件。在汇编语言中,这可以通过轮询或中断来实现。
回调函数在汇编语言中,可以通过使用 CALL指令
来实现。CALL指令将当前函数的执行状态(包括程序计数器
和堆栈指针
)保存到堆栈中,然后跳转到指定的函数地址。 当指定的函数执行完毕后,将返回到调用它的函数。
下面是一个使用 CALL指令 实现回调函数的汇编语言程序:
main:
mov ebx, 10
mov ecx, 20
call sum
mov eax, ebx
ret
sum:
mov eax, ebx
add eax, ecx
ret
Input:
上面的汇编代码运行后的结果是 30。
main 函数将 10 和 20 作为参数传递给 sum 函数。sum 函数将这两个参数相加,得到 30。然后,sum 函数将 30 作为返回值返回给 main 函数。main 函数将 30 保存到 eax 寄存器中,然后返回。
在这个程序中,main函数 调用 sum函数。sum函数将两个参数相加,然后将结果返回给 main 函数。
当 sum 函数执行完毕后,将返回到 main 函数。main 函数将 sum 函数的返回值保存到 eax 寄存器中,然后返回。
通过使用 CALL 指令,我们可以实现在一个函数中调用另一个函数。这种技术在编写汇编语言程序时非常有用。
总结:
回调函数看起来像一个函数调用另一个函数然后返回,但实际上它全部是通过程序地址的传递
和跳转
指令来实现控制流的切换
。
Example - 在恰当的时机发出通知
以一个定时认为举例,需求是你需要制作一个每天早上7点钟播放音乐的程序。
一个笨办法:
- 先写好播放音乐程序;
- 再写一个循环,定时去获取系统时间,如果获取的时间是早上7点,就去执行写好的播放音乐程序。
确实能实现,但是不如下面的方式优雅:
- 先写好播放音乐程序;
- 创建一个新线程,线程里面有一个函数可以接纳回调函数,只需要填入两个参数,一个是时间,二是播放音乐函数名;
- 启动线程,只要时间到了之后,就自动去执行播放音乐程序。
Example - 让现代的使用者去解决现代的未知
以一个排序函数举例,假设你要排序下面这些学号:
'20211001', '20212007', '20212003', '20212002', '20211004', '20212001'
2021
- 入学年份
0、1
- 性别
001
- 班级
将班级做升序排序。
当你要设计这个排序函数的时候,你只能写一个大体固定的流程,因为你无法知道未来的调用者想要排序那部分,用什么杨的排序方式,当需要应对未知情况的时候,使用回调就能很好解决。
Input:
['20211001', '20212001', '20212002', '20212003', '20211004', '20212007']
Example - 提高运行效率
假设你作为Windows系统的开发人员,你了解到用户有获取Windows系统里某个活动窗口的ID信息,当前系统有成千上万个窗口,你要怎么设计一个对外提供使用的函数?还得尽量高效率?
一种笨方法:
- 直接将成千上万个窗口信息直接返回给用户,让用户自己查找出他想要的信息。
也算是完成了需求,不过不够高效率,也不是很贴合用户需求,用户只是想要一个指定的窗口信息而已。
更高效的方式:
- 对外提供一个窗口枚举函数,该函数的参数是一个函数名(回调函数);
- 用户只需要在回调函数内定义好匹配的方式,需要约定好,回调函数的返回值是一个boolea, 匹配上就返回False-0, 没匹配上就返回True-1,如果枚举函数收到True值,则继续向下枚举下一个窗口。
这样做的好处是,如果运气好,枚举函数在前几个窗口就找到用户想要的,按照约定返回False, 则枚举终止。
下面以一个Win API举例说明:
EnumWindows函数是Windows编程中用于枚举所有顶层窗口的API函数。它允许你传递一个函数指针,然后依次调用此函数来处理所有顶层窗口。
BOOL EnumWindows(WNDENUMPROC lpEnumFunc, LPARAM lParam);
参数:
lpEnumFunc
:指向一个应用程序定义的回调函数的指针。系统会为每个顶层窗口调用此回调函数,直到函数返回0,或者所有的顶层窗口都已枚举。如果回调函数返回0,枚举函数将停止,否则,枚举函数将继续。这个函数的原型必须与WNDENUMPROC实例一样。lParam
:指定传递给回调函数的应用程序定义的值。
返回值:
- 如果函数成功,返回值为非零。如果函数失败,返回值为零。
让我们来看一个EnumWindows的使用案例,它枚举所有的顶层窗口,并打印窗口标题:
#include
#include
BOOL CALLBACK EnumWindowsProc(HWND hwnd, LPARAM lParam)
{
char class_name[80];
char title[80];
GetClassName(hwnd, class_name, sizeof(class_name));
GetWindowText(hwnd, title, sizeof(title));
printf("Window title: %s\n", title);
printf("Window class: %s\n", class_name);
return TRUE;
}
int main()
{
EnumWindows(EnumWindowsProc, NULL);
return 0;
}
这段代码先定义了一个回调函数EnumWindowsProc,对每个顶层窗口获取窗口的类名和标题,然后打印出来。然后在main函数中调用EnumWindows,传递EnumWindowsProc作为回调函数。
Advanced Questions
- 回调地域
- 向回调函数传入参数
- 获取回调函数的返回值
- 同步回调函数
- 异步回调函数
- ...
Data Archiving
title This is a Callback sequence
note over Futurer : Futurer do custom
Futurer->ConnectorMan( ):function A( )
activate ConnectorMan( ) #red
ConnectorMan( ) -> function A( ): To Call A( )
activate function A( ) #blue
function A( ) -> function A( ): Execute the function
function A( )-->ConnectorMan( ):return
deactivate function A( )
ConnectorMan( )-->Futurer:return
deactivate ConnectorMan( )
participant function B( )
participant function Anything( )