『 C++ 』中理解回调类型在 C++ 中的使用方式。

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以下将通过不同场景给出几个使用回调类型的具体案例，帮助你理解回调类型在 C++ 中的使用方式。我在这里掉进一个坑，一直以为调用回调函数时，是在调用回调fction构造回调类型函数类型，就一直在下为什么他在这里只传入了类的指针（虽然类有成员方法，但是它知道调用哪个吗？）。后面发现在main函数调用回调函数时，才发现这里传入的是类外面，重新创建的回调函数。（可以不用看😂）
这里的声明的类型例如：using DrawCompleteCallback = std::function<void()>; ，它仅仅只是一个类型，方便类中方法的参数定义，后面定义的回调函数才是真正作为回调函数要调用，并且可以使用回调类型的方法。

案例 1：图形绘制库中的回调使用

场景说明

假设你正在开发一个简单的图形绘制库，当图形绘制完成后，需要通知调用者执行一些额外操作，比如记录日志或者更新界面状态。这时就可以使用回调函数来实现这种通知机制。

代码实现

#include <iostream>
#include <functional>// 定义绘制完成的回调类型
using DrawCompleteCallback = std::function<void()>;// 图形类
class Shape {
public:void draw(DrawCompleteCallback callback) {std::cout << "Drawing the shape..." << std::endl;// 模拟绘制过程for (int i = 0; i < 1000000; ++i) {}std::cout << "Shape drawn." << std::endl;// 绘制完成后调用回调函数if (callback) {callback();}}
};// 日志记录函数，作为回调函数
void logDrawCompletion() {std::cout << "Logging: Shape drawing is completed." << std::endl;
}int main() {Shape shape;// 使用日志记录函数作为回调shape.draw(logDrawCompletion);return 0;
}

代码解释

1. 回调类型定义：DrawCompleteCallback 是一个不接受任何参数且返回值为 void 的可调用对象类型。
2. Shape 类：draw 方法接受一个 DrawCompleteCallback 类型的参数，在图形绘制完成后调用该回调函数。
3. 回调函数实现：logDrawCompletion 是一个普通函数，作为回调函数用于记录图形绘制完成的日志。
4. 主函数调用：在 main 函数中，创建 Shape 对象并调用 draw 方法，传入 logDrawCompletion 作为回调函数。

案例 2：网络服务器中的连接和消息处理回调

场景说明

在一个简单的网络服务器中，需要处理新连接的建立、连接关闭以及接收到消息等事件。可以使用回调函数来处理这些事件。

代码实现

#include <iostream>
#include <memory>
#include <functional>// 假设的连接类和消息类
class BaseMessage {
public:using ptr = std::shared_ptr<BaseMessage>;
};class BaseConnection {
public:using ptr = std::shared_ptr<BaseConnection>;
};// 定义回调类型
using ConnectionCallback = std::function<void(const BaseConnection::ptr&)>;
using CloseCallback = std::function<void(const BaseConnection::ptr&)>;
using MessageCallback = std::function<void(const BaseConnection::ptr&, BaseMessage::ptr&)>;// 服务器类
class Server {
public:void setConnectionCallback(const ConnectionCallback& cb) {connectionCallback = cb;}void setCloseCallback(const CloseCallback& cb) {closeCallback = cb;}void setMessageCallback(const MessageCallback& cb) {messageCallback = cb;}// 模拟新连接事件void simulateNewConnection() {BaseConnection::ptr conn = std::make_shared<BaseConnection>();if (connectionCallback) {connectionCallback(conn);}}// 模拟连接关闭事件void simulateConnectionClose() {BaseConnection::ptr conn = std::make_shared<BaseConnection>();if (closeCallback) {closeCallback(conn);}}// 模拟接收到消息事件void simulateMessageReceived() {BaseConnection::ptr conn = std::make_shared<BaseConnection>();BaseMessage::ptr msg = std::make_shared<BaseMessage>();if (messageCallback) {messageCallback(conn, msg);}}private:ConnectionCallback connectionCallback;CloseCallback closeCallback;MessageCallback messageCallback;
};// 处理新连接的回调函数
void handleNewConnection(const BaseConnection::ptr& conn) {std::cout << "New connection established." << std::endl;
}// 处理连接关闭的回调函数
void handleConnectionClose(const BaseConnection::ptr& conn) {std::cout << "Connection closed." << std::endl;
}// 处理接收到消息的回调函数
void handleMessageReceived(const BaseConnection::ptr& conn, BaseMessage::ptr& msg) {std::cout << "Message received on connection." << std::endl;
}int main() {Server server;// 设置回调函数server.setConnectionCallback(handleNewConnection);server.setCloseCallback(handleConnectionClose);server.setMessageCallback(handleMessageReceived);// 模拟事件server.simulateNewConnection();server.simulateMessageReceived();server.simulateConnectionClose();return 0;
}

代码解释

1. 回调类型定义：定义了 ConnectionCallback、CloseCallback 和 MessageCallback 三种回调类型，分别用于处理新连接建立、连接关闭和接收到消息事件。
2. Server 类：提供了设置回调函数的方法，并模拟了三种事件的发生，在事件发生时调用相应的回调函数。
3. 回调函数实现：分别实现了处理新连接、连接关闭和接收到消息的回调函数。
4. 主函数调用：在 main 函数中，创建 Server 对象，设置回调函数，并模拟三种事件的发生。

案例 3：定时器中的回调使用

场景说明

实现一个简单的定时器类，当定时器超时后，执行指定的回调函数。

代码实现

#include <iostream>
#include <functional>
#include <thread>
#include <chrono>// 定义定时器回调类型
using TimerCallback = std::function<void()>;// 定时器类
class Timer {
public:void start(int seconds, TimerCallback callback) {std::thread([seconds, callback]() {std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(seconds));if (callback) {callback();}}).detach();}
};// 定时器超时后的回调函数
void onTimerExpired() {std::cout << "Timer expired!" << std::endl;
}int main() {Timer timer;// 启动定时器，设置超时时间为 3 秒，并传入回调函数timer.start(3, onTimerExpired);std::cout << "Timer started. Waiting for expiration..." << std::endl;// 为了避免主线程提前退出，让主线程休眠一段时间std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(5));return 0;
}

代码解释

1. 回调类型定义：TimerCallback 是一个不接受任何参数且返回值为 void 的可调用对象类型。
2. Timer 类：start 方法接受一个超时时间（秒）和一个 TimerCallback 类型的回调函数，启动一个新线程，在指定的超时时间后调用回调函数。
3. 回调函数实现：onTimerExpired 是一个普通函数，作为定时器超时后的回调函数，输出提示信息。
4. 主函数调用：在 main 函数中，创建 Timer 对象，启动定时器并传入 onTimerExpired 作为回调函数。

通过以上案例，你可以看到回调类型在不同场景下的使用方式，其核心思想是将一个可调用对象作为参数传递给某个函数或类，在特定事件发生时调用该可调用对象。