C# 回呼函數

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通俗理解回呼函數：

 

你到一個商店買東西，剛好你要的東西沒有貨，於是你在店員那裡留下了你的電話，過了幾天店裡有貨了，店員就打了你的電話，然後你接到電話後就到店裡去取了貨。在這個例子裡，你的電話號碼就叫回呼函數，你把電話留給店員就叫登記回呼函數，店裡後來有貨了叫做觸發了回調關聯的事件，店員給你打電話叫做調用回呼函數，你到店裡去取貨叫做響應回調事件。回答完畢。

編程分為兩類：系統編程（system programming）和應用編程（application programming）。所謂系統編程，簡單來說，就是編寫庫；而應用編程就是利用寫好的各種庫來編寫具某種功用的程式，也就是應用。系統程式員會給自己寫的庫留下一些介面，即API（application programming interface，應用編程介面），以供應用程式員使用。所以在抽象層的圖示裡，庫位於應用的底下。

當程式跑起來時，一般情況下，應用程式（application program）會時常通過API調用庫裡所預先備好的函數。但是有些庫函數（library function）卻要求應用先傳給它一個函數，好在合適的時候調用，以完成目標任務。這個被傳入的、後又被調用的函數就稱為回呼函數（callback function）。

打個比方，有一家旅館提供叫醒服務，但是要求旅客自己決定叫醒的方法。可以是打客房電話，也可以是派服務員去敲門，睡得死怕耽誤事的，還可以要求往自己頭上澆盆水。這裡，“叫醒”這個行為是旅館提供的，相當於庫函數，但是叫醒的方式是由旅客決定並告訴旅館的，也就是回呼函數。而旅客告訴旅館怎麼叫醒自己的動作，也就是把回呼函數傳入庫函數的動作，稱為登記回呼函數（to register a callback function）。如所示（圖片來源：維基百科）：

可以看到，回呼函數通常和應用處於同一抽象層（因為傳入什麼樣的回呼函數是在應用層級決定的）。而回調就成了一個高層調用底層，底層再回過頭來調用高層的過程。（我認為）這應該是回調最早的應用之處，也是其得名如此的原因。

回調機制的優勢

從上面的例子可以看出，回調機制提供了非常大的靈活性。請注意，從現在開始，我們把圖中的庫函數改稱為中間函數了，這是因為回調並不僅僅用在應用和庫之間。任何時候，只要想獲得類似於上面情況的靈活性，都可以利用回調。

這種靈活性是怎麼實現的呢？乍看起來，回調似乎只是函數間的調用，但仔細一琢磨，可以發現兩者之間的一個關鍵的不同：在回調中，我們利用某種方式，把回呼函數像參數一樣傳入中間函數。可以這麼理解，在傳入一個回呼函數之前，中間函數是不完整的。換句話說，程式可以在運行時，通過登記不同的回呼函數，來決定、改變中間函數的行為。這就比簡單的函數調用要靈活太多了。請看下面這段Python寫成的回調的簡單樣本：

橋頭堡
連結：https://www.zhihu.com/question/19801131/answer/27459821
來源：知乎
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`even.py`

#回呼函數1#產生一個2k形式的偶數def double(x): return x * 2 #回呼函數2#產生一個4k形式的偶數def quadruple(x): return x * 4

`callback_demo.py`

from even import *#中間函數#接受一個產生偶數的函數作為參數#返回一個奇數def getOddNumber(k, getEvenNumber): return 1 + getEvenNumber(k) #起始函數，這裡是程式的主函數def main(): k = 1 #當需要產生一個2k+1形式的奇數時 i = getOddNumber(k, double) print(i) #當需要一個4k+1形式的奇數時 i = getOddNumber(k, quadruple) print(i) #當需要一個8k+1形式的奇數時 i = getOddNumber(k, lambda x: x * 8) print(i) if __name__ == "__main__": main()

運行`callback_demp.py`，輸出如下：

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上面的代碼裡，給`getOddNumber`傳入不同的回呼函數，它的表現也不同，這就是回調機制的優勢所在。值得一提的是，上面的第三個回呼函數是一個匿名函數。

易被忽略的第三方

通過上面的論述可知，中間函數和回呼函數是回調的兩個必要部分，不過人們往往忽略了回調裡的第三位要角，就是中間函數的調用者。絕大多數情況下，這個調用者可以和程式的主函數等同起來，但為了表示區別，我這裡把它稱為起始函數（如上面的代碼中注釋所示）。

之所以特意強調這個第三方，是因為我在網上讀相關文章時得到一種印象，很多人把它簡單地理解為兩個個體之間的來回調用。譬如，很多中文網頁在解釋“回調”（callback）時，都會提到這麼一句話：“If you call me, I will call you back.”我沒有查到這句英文的出處。我個人揣測，很多人把起始函數和回呼函數看作為一體，大概有兩個原因：第一，可能是“回調”這一名字的誤導；第二，給中間函數傳入什麼樣的回呼函數，是在起始函數裡決定的。實際上，回調並不是“你我”兩方的互動，而是ABC的三方聯動。有了這個清楚的概念，在自己的代碼裡實現回調時才不容易混淆出錯。

另外，回調實際上有兩種：阻塞式回調和延遲式回調。兩者的區別在於：阻塞式回調裡，回呼函數的調用一定發生在起始函數返回之前；而延遲式回調裡，回呼函數的調用有可能是在起始函數返回之後。這裡不打算對這兩個機率做更深入的討論，之所以把它們提出來，也是為了說明強調起始函數的重要性。網上的很多文章，提到這兩個概念時，只是籠統地說阻塞式回調發生在主調函數返回之前，卻沒有明確這個主調函數到底是起始函數還是中間函數，不免讓人糊塗，所以這裡特意說明一下。另外還請注意，本文中所舉的樣本均為阻塞式回調。延遲式回調通常牽扯到多線程，我自己還沒有完全搞明白，所以這裡就不多說了。

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