如何用简单的英语解释回调?它们与从一个函数调用另一个函数从调用函数获取上下文有什么不同?如何向新手程序员解释它们的强大功能?
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这里有两点需要解释,一个是回调是如何工作的(传递一个可以在不了解上下文的情况下调用的函数),另一个是它的用途(异步处理事件)。
用其他答案用过的等待包裹到达的比喻来解释这两个问题是很好的。在计算机程序中,你会告诉计算机期待一个包裹。通常情况下,它现在会坐在那里等待(什么也不做),直到包裹到达,如果包裹从未到达,它可能会无限期地等待。对人类来说,这听起来很愚蠢,但如果没有进一步的措施,这对计算机来说是完全自然的。
现在回调是你前门的铃声。你为包裹服务提供了一种通知你包裹到达的方式,而不需要他们知道你在房子的哪里(即使),或者铃声是如何工作的。(例如,一些“铃声”实际上是发送一个电话。)因为你提供了一个“回调函数”,可以在任何时候被“调用”,脱离上下文,你现在可以不用坐在门廊前,随时“处理事件”(包裹到达)。
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程序员Johny需要一个订书机,所以他去办公用品部门要了一个,填写完申请表后,他可以站在那里等着店员去仓库里找订书机(就像一个阻塞函数调用),或者去做其他的事情。
由于这通常需要时间,johny在申请表格上写了一张便条,要求他们在订书机准备好取书时给他打电话,这样他就可以去做其他事情,比如在办公桌上打盹。
假设你需要一个函数返回10的平方,那么你写一个函数:
function tenSquared() {return 10*10;}
之后你需要9的平方,所以你写了另一个函数:
function nineSquared() {return 9*9;}
最终你将用一个泛型函数替换所有这些:
function square(x) {return x*x;}
同样的想法也适用于回调。你有一个函数,它做一些事情,当完成时调用doA:
function computeA(){
...
doA(result);
}
之后你想要完全相同的函数调用doB,而不是你可以复制整个函数:
function computeB(){
...
doB(result);
}
或者你可以将回调函数作为变量传递,并且只需要使用该函数一次:
function compute(callback){
...
callback(result);
}
然后你只需要调用compute(doA)和compute(doB)。
除了简化代码之外,它还让异步代码通过在完成时调用任意函数来让您知道它已经完成,这与打电话给某人并留下回调号码类似。
我要尽量让这个问题简单化。“回调”是由另一个以第一个函数为参数的函数调用的任何函数。很多时候,“回调”是在发生某些事情时调用的函数。在编程语言中,这可以被称为“事件”。
想象一下这样的场景:你几天后就会收到一个包裹。这个包裹是给邻居的礼物。因此,一旦你得到了包裹,你想把它带到邻居那里。你出城了,所以你给你的配偶留下了指示。
你可以让他们去拿包裹,然后送到邻居那里。如果你的配偶像电脑一样愚蠢,他们会坐在门口等包裹来(什么也不做),然后一旦它来了,他们就会把它带到邻居那里。但是有一个更好的办法。告诉你的配偶,一旦他们收到包裹,他们应该把它带到邻居那里。然后,他们可以正常生活,直到他们收到包裹。
在我们的例子中,包的接收是“事件”,而把它带给邻居是“回调”。你的配偶“执行”你的指示,只有当包裹到达时才把包裹带过来。更好的!
这种思维在日常生活中很明显,但计算机没有这种常识。考虑程序员通常如何写入文件:
fileObject = open(file)
# now that we have WAITED for the file to open, we can write to it
fileObject.write("We are writing to the file.")
# now we can continue doing the other, totally unrelated things our program does
在这里,我们等待文件打开,然后再写入它。这“阻塞”了执行流,我们的程序不能做它可能需要做的任何其他事情!如果我们可以这样做:
# we pass writeToFile (A CALLBACK FUNCTION!) to the open function
fileObject = open(file, writeToFile)
# execution continues flowing -- we don't wait for the file to be opened
# ONCE the file is opened we write to it, but while we wait WE CAN DO OTHER THINGS!
事实证明,我们可以通过一些语言和框架来实现这一点。太酷了!查看Node.js来获得一些这种思考的实际实践。
什么是回调函数?
对第一个问题的简单回答是,回调函数是通过函数指针调用的函数。如果你将一个函数的指针(地址)作为参数传递给另一个函数,当这个指针被用来调用它所指向的函数时,就被称为回调。
回调函数很难跟踪,但有时它非常有用。尤其是在设计库的时候。回调函数就像让你的用户给你一个函数名,你会在一定条件下调用这个函数。
例如,您编写了一个回调计时器。它允许您指定持续时间和调用什么函数,函数将相应地被回调。“每10秒运行myfunction() 5次”
或者,您可以创建一个函数目录,传递一个函数名列表,并要求库进行相应的回调。"如果成功,回调成功(),如果失败,回调失败()。"
让我们看一个简单的函数指针的例子
void cbfunc()
{
printf("called");
}
int main ()
{
/* function pointer */
void (*callback)(void);
/* point to your callback function */
callback=(void *)cbfunc;
/* perform callback */
callback();
return 0;
}
如何传递参数回调函数?
注意到实现回调的函数指针接受void *,这表明它可以接受任何类型的变量,包括结构。因此,您可以通过结构传递多个参数。
typedef struct myst
{
int a;
char b[10];
}myst;
void cbfunc(myst *mt)
{
fprintf(stdout,"called %d %s.",mt->a,mt->b);
}
int main()
{
/* func pointer */
void (*callback)(void *); //param
myst m;
m.a=10;
strcpy(m.b,"123");
callback = (void*)cbfunc; /* point to callback function */
callback(&m); /* perform callback and pass in the param */
return 0;
}
A callback is a function that will be called by a second function. This second function doesn't know in advance what function it will call. So the identity of the callback function is stored somewhere, or passed to the second function as a parameter. This "identity," depending on the programming language, might be the address of the callback, or some other sort of pointer, or it might be the name of the function. The principal is the same, we store or pass some information that unambiguously identifies the function.
当时间到来时,第二个函数可以调用回调,根据当时的情况提供参数。它甚至可以从一组可能的回调中选择回调。编程语言必须提供某种语法,允许第二个函数调用回调函数,并知道它的“标识”。
这种机制有许多可能的用途。通过回调,函数的设计者可以通过调用所提供的任何回调来定制函数。例如,排序函数可能将回调函数作为参数,而这个回调函数可能是用于比较两个元素以决定哪个元素先出现的函数。
顺便说一下,根据编程语言的不同,上面讨论中的“函数”一词可能会被“块”、“闭包”、“lambda”等取代。