C/C++回调方式系列之二class接口回调和lambda程式

在《C/C++回调方式系列之一》中我们总结了函数指针模式回调，这些回调当时比较原始，容易给人一种面向过程的编程的感觉，而且函数指针的格式比较繁琐，可读性相对差一点。本系列二将总结比较推荐的回调使用模式。

一、class接口回调模式

1. 定义接口

C++可以定义virtual纯虚类作为函数接口类，

例如定义 Introducer接口

class Introducer {
public:
        // 析构函数要virtual，否则在动态绑定时容易引起内存泄漏
	virtual ~Introducer() {
		// do nothing.
	};

	virtual void selfIntroduce() = 0;  // 接口函数
};

这里有个地方比较特别，就是析构函数定义为vitual，这是为了防止C++动态绑定时出现内存泄漏问题。这里就不展开讲解，具体可以看推荐链接

英文文章： http://www.studytonight.com/cpp/virtual-destructors.php

中文文章：http://www.cnblogs.com/lixiaohui-ambition/archive/2012/07/13/2589716.html

2. 定义调用接口的函数

void introduce(Introducer &person) {
	person.selfIntroduce();
}

如果没有什么特别的，推荐使用引用&操作符或者指针，可以避免复制构造函数内存拷贝引起的问题，更总要的是有部分变量不能被复制例如iostream输入输出流。

3. 实现接口

class Lucky: public Introducer {
public:
	Lucky(){};
	virtual void selfIntroduce() {
		printf("Hi, I'm lucky.\n");
	};
};

只要实现对应的虚函数接口就可以了。

4. 完整的代码如下

#include <cstdio>
#include <cstring>

class Introducer {
public:
	virtual ~Introducer() {
		// do nothing.
	};

	virtual void selfIntroduce() = 0;
};

class Lucky: public Introducer {
public:
	Lucky(){};
	virtual void selfIntroduce() {
		printf("Hi, I'm lucky.\n");
	};
};

class Jacky: public Introducer {
public:
	Jacky() {};

	virtual void selfIntroduce() {
		printf("Hi, I'm jacky, Nice to meet you.\n");
	};
};

class Penny: public Introducer {
public:
	Penny() {};
	virtual void selfIntroduce() {
		printf("Just call me penny, I like football.\n");
	};
};


void introduce(Introducer &person) {
	person.selfIntroduce();
}

int main(void) {
	Lucky lucky;
	introduce(lucky);

	Jacky jacky;
	introduce(jacky);

	Introducer *intr = new Penny();
	introduce(*intr);
	delete intr;
	intr = NULL;
	return 0;
}

5. 编译和结果输出
[email protected]:cplusplus_callback_function$ g++ class_callback.cpp -o class_callback
[email protected]:cplusplus_callback_function$ ./class_callback
Hi, I'm lucky.
Hi, I'm jacky, Nice to meet you.
Just call me penny, I like football.

二、lambda程式

lambda程式是c++ 2011新标准引入的一种新语法，非常新颖，使用时候简洁，可读性好。

1. lambda

lambda的基本语法如下：

[ capture-list ] ( params ) -> ret { body }

capture-list 这个词我也不知道怎么翻译，功能大概引用变量的列表，与lambda同级的局部变量。

params 函数参数列表

ret 函数返回值

{ body } 函数体内容

可以这么理解，lambda程式其实就是一个函数对象，类似C++ std::function (c++ 2011新标准引入的)。当然比std::function更宽松一点，lambda程式在编译器编译时能够自动转换成函数指针和函数对象。

2. lambda回调的例子

1） 首先定义回调函数

#define TEXT_LEN 128

void introduce(void (*pfun)(char *, size_t)) {
	char szText[TEXT_LEN] = {0};
	(*pfun)(szText, TEXT_LEN);
	printf("%s", szText);
}

2） 编写lambda程式实现回调接口并调用

auto fun1 = [] (char *outName, size_t len) -> void {
        strncpy(outName, "Hi, I'm jacky, Nice to meet you.\n", len);
    };
introduce(fun1);

3. 完整代码

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <functional>

#define TEXT_LEN 128

void introduce(void (*pfun)(char *, size_t)) {
	char szText[TEXT_LEN] = {0};
	(*pfun)(szText, TEXT_LEN);
	printf("%s", szText);
}

// 定义函数指针
typedef void (*FUN_CALL)(char *, size_t);

int main(void) {
	// 将lambda赋值给函数指针，一般不推荐这么做，推荐使用auto关键词
	FUN_CALL fun =  [] (char *outName, size_t len) -> void {
			strncpy(outName, "Hi, I'm lucky.\n", len);
		};
	introduce(fun);

    // 使用auto关键词定义函数变量，auto关键词是C++ 2011使用的。推荐使用
	auto fun1 = [] (char *outName, size_t len) -> void {
			strncpy(outName, "Hi, I'm jacky, Nice to meet you.\n", len);
		};
	introduce(fun1);

    // lambda程式直接作为参数传送，推荐使用，显得比较简洁
	introduce([](char *outName, size_t len) -> void {
			strncpy(outName, "Just call me penny, I like football.\n", len);
		});
	return 0;
}

4. 编译及输出

[email protected]:cplusplus_callback_function$ g++ --std=c++11 lambda_callback.cpp -o lambda_callback

[email protected]:cplusplus_callback_function$ ./lambda_callback

Hi, I'm lucky.

Hi, I'm jacky, Nice to meet you.

Just call me penny, I like football.

三、总结

c / C++ 常用的回调使用方式有三种

1. 函数指针回调

2. 类接口定义回调

3. lambda实现回调

严格上来讲，lambda回调并不是一种新的回调方式，仅仅是C++2011新标准对c++语法的优化，改变c++在指针滥用可读性差的缺点。lambda最终还是通过编译器自动转换为函数指针（作为理解方式，事实需要读取编译器的汇编才能够验证这种说法）。

在实际编程中，比较推荐类接口定义回调，这是目前方便的面相对象模式的回调。如果在使用过程中不可避免的要实现函数指针参数，那么推荐使用lambda实现，尽量避免使用原始的函数指针定义。

说明：函数指针在有些地方确实很难避免使用，例如调用so动态库，这时候就必须使用函数指针来引用动态库的函数了。

目前看过两个开源项目用lambda很出色的，一个是cocos2d-x，另一个是 reactive Cpp。如果有兴趣可以下载去看看。比较推荐cocos2d-x，因为代码量相对少一点，只关注语法还有智能指针模块就可以了，其他图形化的源码不需要看的去专研。