回调函数（Callback Function）是编程中一种"反向调用" 的设计模式，核心思想是：由调用者（上层代码）定义一个函数，传递给另一个函数（底层/通用函数），由底层函数在适当的时候"反向调用"这个上层函数。这种机制让底层函数更灵活，能适应不同的上层需求。
一、为什么需要回调函数？
想象一个场景：你需要实现一个通用的"数组排序函数"，但它需要支持不同的排序规则（升序、降序、按自定义规则排序）。如果直接在排序函数内部写死比较逻辑（比如只支持升序），那么每次需要新的排序规则时，都要修改排序函数的代码，这显然不灵活、不可复用。
回调函数的解决思路是：
排序函数不自己实现比较逻辑，而是让调用者提供一个"比较函数"（回调函数），排序函数在需要比较两个元素时，调用这个"比较函数"来获取结果。这样，排序函数就能适配任意比较规则，无需修改自身代码。
二、回调函数的核心：函数指针
在C语言中，回调函数通过函数指针 实现。函数指针是一个变量，存储的是另一个函数的入口地址。通过函数指针，程序可以在运行时动态调用不同的函数。
三、回调函数的 实现步骤**（以排序为例）**
我们通过一个具体的例子，演示如何在C语言中使用回调函数实现通用排序。
步骤1：定义回调函数的接口（函数指针类型）
首先，需要定义回调函数的"接口"（即函数指针类型），明确回调函数的参数和返回值。例如，比较两个整数的回调函数需要满足：
- 参数：两个整数
a和b。 - 返回值：
int（若a < b返回负数，a == b返回0，a > b返回正数，类似strcmp的规则）。
cs
// 定义回调函数的类型：比较两个int的函数指针
typedef int (*CompareFunc)(int a, int b);步骤2：实现具体的回调函数
调用者根据需求，实现具体的回调函数。例如，升序排序需要的比较函数：
cs
// 升序比较：a < b 时返回负数（让排序函数认为a应该在b前面）
int ascending(int a, int b) {
return a - b;
}
// 降序比较：a > b 时返回负数（让排序函数认为a应该在b前面）
int descending(int a, int b) {
return b - a;
}步骤3：实现通用函数（接收回调函数作为参数）
编写一个通用排序函数，它接收一个数组、数组长度，以及回调函数指针作为参数。在排序过程中，当需要比较两个元素时，调用这个回调函数。
cs
// 通用排序函数（冒泡排序简化版）
void sort(int arr[], int len, CompareFunc compare) {
for (int i = 0; i < len - 1; i++) {
for (int j = 0; j < len - i - 1; j++) {
// 调用回调函数比较 arr[j] 和 arr[j+1]
if (compare(arr[j], arr[j+1]) > 0) {
// 如果 compare(a,b) > 0，说明 a 应该在 b 后面，交换位置
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = temp;
}
}
}
}步骤4：调用通用函数并传递回调函数
调用者使用通用函数时，只需传递自己需要的回调函数即可。
cs
int main() {
int arr[] = {3, 1, 4, 2};
int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
// 按升序排序（传递 ascending 回调函数）
sort(arr, len, ascending);
// 输出：1 2 3 4
for (int i = 0; i < len; i++) printf("%d ", arr[i]);
// 按降序排序（传递 descending 回调函数）
sort(arr, len, descending);
// 输出：4 3 2 1
for (int i = 0; i < len; i++) printf("%d ", arr[i]);
return 0;
}四、回调函数的特点
-
解耦（Decoupling） ：
通用函数（如
sort）不再依赖具体的比较逻辑，只需定义好回调接口。调用者可以根据需求提供不同的回调函数，通用函数的复用性极大提高。 -
灵活性 ：
通过替换回调函数，通用函数可以适配各种场景（如排序规则、事件处理、数据处理等）。
-
运行时动态绑定 ：
回调函数的实际调用关系在运行时确定（通过传递不同的函数指针），而非编译时固定。
五、常见应用场景
回调函数在C语言中广泛应用于需要扩展功能 或自定义行为的场景，例如：
- 标准库函数 ：如
qsort（快速排序，接收比较函数作为参数）。 - 事件驱动编程：如GUI库中，按钮点击事件的回调函数（用户定义点击后的操作）。
- 设备驱动：硬件中断触发后，调用用户注册的中断处理函数（回调）。
六、注意事项
-
函数指针的匹配 ：
回调函数的参数类型、返回值必须与函数指针的定义完全一致，否则会导致未定义行为（如崩溃）。
-
生命周期管理 ：
确保回调函数在被调用时仍然有效（例如，避免传递局部函数的指针，因为局部函数在作用域结束后会被销毁）。
-
异步回调 ：
上述例子是同步回调（回调函数在调用者的上下文中立即执行）。在异步编程中（如多线程、中断），回调函数可能在稍后时间被调用，需注意线程安全和资源竞争问题。
七.完整案例演示
cs
// 升序
int ascending(int a, int b)
{
return (a > b) ? 1 : 0;
}
// 降序
int descending(int a, int b)
{
return (a < b) ? 1 : 0;
}
void bubble_sort(int arr[], int n, int (*p)(int, int))
{
for (int i = 0; i < n-1; i++)
{
for (int j = 0; j < n - i - 1; j++)
{
if ((*p)(arr[j],arr[j+1]))
{
// 交换相邻元素
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
int main()
{
int arr[] = {64,34,25,18,27,50};
int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
printf("before:\n");
for (int i = 0; i < len; i++)
{
printf("%d ",arr[i]);
}
printf("\n");
bubble_sort(arr, len, descending);
printf("after:\n");
for (int i = 0; i < len; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
printf("----------------\n");
}输出结果
before:
64 34 25 18 27 50
after:
64 50 34 27 25 18