C语言中的函数调用者（回调函数）？

Question

我在想它们是如何工作的。要解释我所说的“函数调用器”，一个很好的例子就是glutTimerFunc，它能够将函数作为参数传入并调用它，即使它不知道该函数是否已声明。它是如何做到这一点的？

- thyrgle

Answer 1

您所说的是 回调函数(callback)，在C和C++中使用函数指针(function pointers)实现。

既然您提到了glut, 我们可以从 freeglut 的源代码中直接拿一个真实的例子。我会使用 glutIdleFunc而不是 glutTimerFunc，因为这段代码更简单。

在glut中，闲置函数回调(指向glutIdleFunc的函数)是一个指向不带参数并且不返回任何东西的函数的指针。 使用typedef给此类函数类型命名：

typedef void (* FGCBIdle)( void );

在这里，FGCBIdle（即FreeGlut CallBack Idle的缩写）被定义为一个不带参数且返回类型为void的函数指针。这只是一种类型定义，使表达式的编写更加容易，它不会分配任何存储空间。

Freeglut有一个叫做SFG_State的结构体，保存着各种设置。该结构体的定义部分如下：

struct tagSFG_State
{
    /* stuff */
    FGCBIdle         IdleCallback;         /* The global idle callback       */
    /* stuff */
};

该结构体包含一个类型为FGCBIdle的变量，我们已经确定它是特定函数指针的另一个名称。您可以使用glutIdleFunc函数将IdleCallback字段设置为指向由用户提供的函数的地址。该函数的（简化）定义如下：

void glutIdleFunc( void (* callback)( void ) )
{
    fgState.IdleCallback = callback;
}

在这里，fgState是一个SFG_State变量。你可以看到，glutIdleFunc接受一个参数，这个参数是指向一个不带参数且无返回值的函数的函数指针，这个参数的名称是callback。在函数内部，全局的fgState变量中的IdleCallback被设置为用户提供的回调函数。当你调用glutIdleFunc函数时，你传递了自己函数的名称（例如glutIdleFunc(myIdle)），但实际上你传递的是函数的地址。

稍后，在由glutMainLoop启动的大型glut事件处理循环中，你会找到以下代码：

if( fgState.IdleCallback )
{
            /* stuff */
            fgState.IdleCallback( );
}

如果用户提供了空闲回调，则在循环中调用它。如果您查看我帖子开头的函数指针教程，您将更好地理解语法，但我希望一般概念现在更有意义。

- Firas Assaad

Answer 2

该参数是指向函数的指针。调用者有责任确保函数声明与要求相匹配（例如，参数的数量和类型，调用约定）。

- jdigital

Answer 3

作为参数传递的函数被传递为函数指针。

在编译后的代码中，函数只是一个地址，CPU可以通过该地址进行向量执行。当您传递函数指针时，编译器（以及后来的链接器）会将正确的地址插入调用中。

函数参数必须完全匹配，因为执行代码只会将值推送到堆栈上（或寄存器，取决于架构），并期望弹出（读取）返回值。

- Yann Ramin