回调函数的实质 —— 什么是回调函数，为什么要使用回调函数

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在 C/C++ 里面，函数的概念很好理解，就是把某个任务独立出来，封装在一起，然后给它取个名字，它可以有参数和返回值。那么，回调函数是个什么鬼呢？它和函数到底有何异同？既然已经有了函数，为啥还非要生出个回调函数来？想必，小伙伴们在刚碰到这个概念的时候，都会被这些问题困扰。网上搜一搜，有很多相关的材料，但是未必透彻。我觉得要真正理解一个概念，必须要先理解它存在的意义，也就是它为什么要存在，它能带来什么方便之处。在这一点上 C++ Primer 这本书写的还是比较到位的。仔细阅读之后，我把自己的心得写下来，供大家参考。

首先，回调函数也是函数，就像白马也是马一样。它具有函数的所有特征，它可以有参数和返回值。其实，单独给出一个函数是看不出来它是不是回调函数的。回调函数区别于普通函数在于它的调用方式。只有当某个函数（更确切的说是函数的指针）被作为参数，被另一个函数调用时，它才是回调函数。就像给你一碗饭，你并不能说它是中饭还是晚饭一样，只有当你在某个时候把它吃掉了你才明确它是中饭还是晚饭（这个比喻貌似有点挫。领会精神就好，哈哈）。

那么问题来了，为什么我们要把函数作为参数来调用呢，直接在函数体里面调用不好吗？这个问题问的好。在这个意义上，“把函数做成参数” 和 “把变量做成参数” 目的是一致的，就是以不变应万变。形参是不变的，而实参是变的。唯一不同的是，普通的实参可以由计算机程序自动产生，而函数这种参数计算机程序是无法自己写出来的，因为函数本身就是程序（要是程序可以写程序的话那就是超级人工智能了），它必须由人来写。所以对于回调函数这种参数而言，它的 “变” 在于人有变或者人的需求有变。

C++ Primer 里面举了个例子就是排序算法。为了使排序算法适应不同类型的数据，并且能够按各种要求进行排序，机智的人类把排序算法做成了一个模版（在标准模版库 STL 里），并且把判断两个数据之间的 “大小”（也可以是 “字节数”，或者其他某种可以比较的属性）这个任务（即函数）当成一个参数放在排序算法这个函数的参数列表里，而把它的具体实现就交给了使用排序算法的人。这个判断大小的函数就是一个回调函数。比如我们要给某个 vector 容器里面的单词进行排序，我们就可以声明一个排序算法：

void stable_sort(vector<string>::iterator iterBegin, vector<string>::iterator iterEnd,
bool (*isShorter)(const string &, const string &))；

其中前面两个是普通参数，即迭代器（用于标记 vector 容器里面元素的位置），而第三个参数 isShorter 就是回调函数。根据不同需求 isShorter 可以有不同的实现，包括函数名。比如：

bool myIsShorter(const string &s1, const string &s2)
{
return s1.size()<s2.size();
}
stable_sort(words.begin(),words.end(),myIsShorter);

根据需求你也可以换一种方式来实现。注意，在传递 myIsShorter 这个参数时，只需写函数名，它代表函数指针。后面绝对不能加 () 和参数，绝对不能加 () 和参数，绝对不能加 () 和参数！因为那样是调用函数的返回值！两者天壤之别！在 stable_sort 运行时，当遇到需要比较两个单词的长短时，就会对 myIsShorter 进行调用，得到一个判断。在调用时，还必须把两个单词传递给 isShorter 供 isShorter 调用。所以说 stable_sort 调用了 myIsShorter，而 myIsShorter 又调用了 stable_sort 给它的单词。它们相互调用。这就是 “回调” 这两个字的含义！

虽然说形参不变，实参可变，以不变应万变。但是作为实参有一点还是不能变的，那就是实参的数据类型不能变。比如 void foo (int i) 这个函数里的参数 i 可以取 1 也可以取 2，但是它必须是整型的。同样的，回调函数这种参数的类型也不能变。而函数的类型是由函数的参数类型和返回值类型决定的。比如前面提到的排序算法里面，isShorter 这个回调函数的参数必须是两个 const string 类型，返回值必须是 bool 类型。所以在写回调函数时还是不能太任性，必须要查看一下调用该回调函数的函数的声明。［这里插播一段广告。假如回调函数本应该只有两个参数的，但是我想让它更普适一点，我想传三个参数给它，那怎么办呢？为了解决这个问题，C++ 标委又发明了 lambda 表达式和 bind 函数这两种方法。欲知详情请戳这里和这里。］

总之，所谓回调函数就是把函数当作参数使用。目的是使程序更加普适（正如活字印刷，把可能会 “变” 的字一个个分离开来，这样就可以任意组合，重复利用）。一般情况下，一个人的小规模程序用不着这种普适性，除非你想把它做成工具箱（比如游戏引擎），供他人使用。

其实实现这种普适性还有其他方法，比如对虚函数进行重写（或者用纯虚函数。Objective C 里面所有函数都是虚函数，而协议相当于纯虚函数）。这样同一个函数就可以有不同的实现。不同的合作者之间就可以通过这种虚函数 “协议” 进行合作。