一.回调函数介绍
1.概念
回调函数是一种在程序运行期间通过函数指针调用的函数，它通常用于实现事件驱动、异步通信、消息传递等功能。
在回调函数中，被调用的函数通常称为回调函数（Callback Function），而调用回调函数的函数通常称为回调函数容器（Callback Container）。回调函数容器可以在满足某些条件或事件发生时调用回调函数，以便执行相应的操作。
2.为什么需要回调函数
回调提供了一种灵活的方式来扩展或自定义函数的行为，需要在某些特定的时刻执行特定的动作，但这些动作可能因情境而异。通过使用回调，可以允许其他代码决定何时以及如何响应。
3. 回调函数的应用场合
事件驱动编程：在图形用户界面（GUI）编程中，用户的每一个动作，如点击按钮、移动鼠标等，都可能会触发一个事件。这些事件常常通过回调函数来处理。例如，当用户点击一个按钮时，你可能希望执行一个特定的函数。
异步编程：在网络编程或者其他需要异步处理的场景中，当一个长时间的操作（如网络请求）完成时，你可能希望执行某个函数。这个函数可以通过回调来指定。
定时器：某些编程环境允许你设置定时器，当定时器到期时执行一个函数。这个函数就是通过回调来指定的。
二.C语言风格实现
1.应用示例
#include "mainwindow.h"
#include <QApplication>
// 定义回调函数的类型
typedef void (*CallbackFunction)(int);
typedef struct {
CallbackFunction userCallbackFunc;
int index;
}Device_t;
//回调应用
Device_t device;
// 遍历数组，并对每个元素调用回调函数
void forEach(int* array, int size, CallbackFunction callback) {
for (int i = 0; i < size; i++) {
callback(array[i]);
}
device.userCallbackFunc = callback;
qDebug()<<"forEach end";
}
// 一个简单的打印函数，用作回调 //可以和库分离定义
void printNumber(int num) {
qDebug() << "Number: " << num ;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
QApplication a(argc, argv);
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
forEach(arr, 5, printNumber);
device.userCallbackFunc(7);
return 0;
}
2.输出结果：
二.C++风格实现
1.介绍
std::function是一个函数模板类，包含在#include <functional> 中。
到了C++11以后在标准库里引入了std::function模板类，这个模板概括了函数指针的概念。函数指针只能指向一个函数，而std::function对象可以代表任何可以调用的对象，
包括函数、 lambda 表达式、 bind 表达式或其他函数对象，还有指向成员函数指针和指向数据成员指针，它是对 C++ 中现有的可调用实体的一种类型安全的包装。
2.std::function的语法
std::function<return_type(args_type)>
return_type是函数的返回值，括号内就是参数的类型
举个例子，刚才定义的是一个返回值是void，带两个int的参数的函数指针，它使用std::function就如下表示：
std::function<void(int ,int)> func;
3.代码示例
#include "mainwindow.h"
#include <QApplication>
// 定义回调函数的类型
typedef std::function<int(int)> Functor;;
typedef struct {
Functor userCallbackFunc;
int index;
}Device_t;
//应用：
Device_t device;
// 遍历数组，并对每个元素调用回调函数
void forEach(int* array, int size, Functor callback) {
for (int i = 0; i < size; i++) {
callback(array[i]);
}
device.userCallbackFunc = callback;
qDebug()<<"forEach end";
}
// 一个简单的打印函数，用作回调
int printNumber(int num) {
qDebug() << "Number: " << num ;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
QApplication a(argc, argv);
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
forEach(arr, 5, printNumber); // 使用printNumber作为回调函数
device.userCallbackFunc(9);
return 0;
}
三.效率对比
C++中 直接调用、函数指针、std::function效率对比
调用次数：10亿次
CPU： i7 860 （主频2.8GHz）
测试结果： 函数指针要比直接调用慢2s左右；std::function 要比函数指针慢2s左右
该测试结果链接：https://cherishlc.iteye.com/blog/2002095
三.实现成员函数作为回调函数
使用std::bind和std::function的回调实现；
可参照文章：
https://blog.csdn.net/qq_34915586/article/details/103143339