Обратный вызов (компьютерное программирование)

Обратный вызов часто возвращается на уровень исходного вызывающего абонента.

В компьютерном программировании обратный вызов — это функция , которая хранится в виде данных ( ссылка ) и предназначена для вызова другой функцией — часто обратно на исходный уровень абстракции .

Функция, которая принимает параметр обратного вызова, может быть спроектирована так, чтобы выполнять обратный вызов перед возвратом к вызывающей стороне, что называется синхронным или блокирующим . Функция, принимающая обратный вызов, может быть спроектирована так, чтобы хранить обратный вызов, чтобы его можно было вызвать обратно после возврата, что известно как асинхронный , неблокирующий или отложенный .

Языки программирования поддерживают обратные вызовы различными способами, такими как указатели на функции , лямбда-выражения и блоки .

Аналогия [ править ]

Чтобы помочь понять концепцию, приведем аналогию из реальной жизни.

Покупатель приходит в магазин, чтобы сделать заказ. Это как первый звонок.

Покупатель передает продавцу список товаров, чек на их стоимость и инструкции по доставке. Это параметры первого вызова, включая обратный вызов, который представляет собой инструкции по доставке. Подразумевается, что чек будет обналичен и инструкции будут соблюдены.

Когда сотрудники могут, они доставляют товары в соответствии с инструкциями, что похоже на обратный вызов.

Примечательно, что доставку не обязательно должен осуществлять продавец, принявший заказ. Обратный вызов не обязательно должен вызываться функцией, которая приняла обратный вызов в качестве параметра.

Кроме того, доставка не обязательно осуществляется непосредственно покупателю. Обратный вызов не обязательно должен быть направлен на вызывающую функцию. Фактически, функция обычно не передает себя в качестве обратного вызова. Некоторые считают, что использование обратного вызова вводит в заблуждение, поскольку вызов (как правило) не возвращается к первоначальному абоненту, как при телефонном звонке .

Используйте [ править ]

Блокирующий обратный вызов выполняется в контексте выполнения функции, передающей обратный вызов. Отложенный обратный вызов может выполняться в другом контексте, например, во время прерывания или из потока . Таким образом, отложенный обратный вызов можно использовать для синхронизации и делегирования работы другому потоку.

Обработка событий [ править ]

Обратный вызов можно использовать для обработки событий. Часто потребляющий код регистрирует обратный вызов для события определенного типа. Когда происходит это событие, вызывается обратный вызов.

Обратные вызовы часто используются для программирования графического пользовательского интерфейса (GUI) программы, работающей в оконной системе . Приложение предоставляет ссылку на пользовательскую функцию обратного вызова для вызова оконной системы. Оконная система вызывает эту функцию, чтобы уведомить приложение о таких событиях, как щелчки мыши и нажатия клавиш .

Асинхронное действие [ править ]

Обратный вызов может использоваться для реализации асинхронной обработки. Вызывающий объект запрашивает действие и предоставляет обратный вызов, который будет вызван после завершения действия, что может занять много времени после выполнения запроса.

Полиморфизм [ править ]

Обратный вызов может использоваться для реализации полиморфизма . В следующем псевдокоде SayHi могу взять либо WriteStatus или WriteError.

def   WriteStatus  (  строковое   сообщение  ): 
     Write  (  stdout  ,   message  ) 
 def   WriteError  (  строковое   сообщение  ): 
     Write  (  stderr  ,   message  ) 
 def   SayHi  (  write  ): 
     write  (  "Hello world"  )

Условное действие [ править ]

Обратный вызов можно использовать для реализации условного поведения. В следующем псевдокоде, если ведение журнала включено, Log вызывает обратный вызов, getMessage, и записывает результат. Но если ведение журнала не включено, то getMessageне вызывается; экономия затрат времени выполнения.

Def   Log  (  getMessage  ): 
     если   isLoggingEnabled  : 
         сообщение   =   getMessage  (); 
          WriteLine  (  сообщение  );

Реализация [ править ]

Технология обратного вызова реализуется по-разному в разных языках программирования .

В ассемблере , C , C++ , Pascal , Modula2 и других языках функция обратного вызова хранится внутри как указатель на функцию . Использование одного и того же хранилища позволяет различным языкам напрямую совместно использовать обратные вызовы без во время разработки или выполнения совместимости уровня . Например, Windows API доступен через несколько языков, компиляторов и ассемблеров.

C++ также позволяет объектам обеспечивать реализацию операции вызова функции. Стандартная библиотека шаблонов принимает эти объекты (называемые функторами ) в качестве параметров.

Многие динамические языки , такие как JavaScript , Lua , Python , Perl. ^[1]^[2] и PHP позволяют передавать объект функции.

Языки CLI , такие как C# и VB.NET, предоставляют типобезопасную ссылку на инкапсулирующую функцию, известную как делегат .

События и обработчики событий , используемые в языках .NET, обеспечивают обратные вызовы.

Функциональные языки обычно поддерживают функции первого класса , которые можно передавать в качестве обратных вызовов другим функциям, хранить в виде данных или возвращать из функций.

Многие языки, включая Perl, Python, Ruby , Smalltalk , C++ (11+), C# и VB.NET (новые версии), а также большинство функциональных языков, поддерживают лямбда-выражения , безымянные функции со встроенным синтаксисом, которые обычно действуют как обратные вызовы.

В некоторых языках, включая Scheme , ML , JavaScript, Perl, Python, Smalltalk, PHP (начиная с версии 5.3.0), ^[3] C++ (11+), Java (с 8), ^[4] и многих других, лямбда может быть замыканием , т. е. может иметь доступ к переменным, локально определенным в контексте, в котором определена лямбда.

В объектно-ориентированном языке программирования, таком как версии Java , перед аргументами, имеющими значение функции, поведение обратного вызова может быть достигнуто путем передачи объекта, реализующего интерфейс. Методы этого объекта являются обратными вызовами.

В PL/I и ALGOL 60 процедуре обратного вызова может потребоваться доступ к локальным переменным в содержащихся блоках, поэтому она вызывается через входную переменную, содержащую как точку входа, так и контекстную информацию. ^[5]

Пример кода [ править ]

С [ править ]

Обратные вызовы имеют множество применений, например, для сигнализации об ошибках: программа Unix может не захотеть немедленно завершать работу при получении SIGTERM , поэтому, чтобы убедиться, что ее завершение обрабатывается правильно, она регистрирует функцию очистки как обратный вызов. Обратные вызовы также могут использоваться для контроля того, действует функция или нет: Xlib позволяет указывать пользовательские предикаты, чтобы определить, желает ли программа обрабатывать событие.

В следующем коде C функция PrintNumber использует параметр getNumber как блокирующий обратный вызов. PrintNumber вызывается с GetAnswerToMostImportantQuestionкоторый действует как функция обратного вызова. При запуске выводится: «Значение: 42».

#include   <stdio.h> 
 #include   <stdlib.h> 

 void   PrintNumber  (  int   (  *  getNumber  )(  void  ))   { 
     int   val   =   getNumber  (); 
      printf  (  "Значение: %d  \n  "  ,   val  ); 
  } 

 Int   GetAnswerToMostImportantQuestion  (  void  )   { 
     return   42  ; 
  } 

 Int   main  (  void  )   { 
     PrintNumber  (  GetAnswerToMostImportantQuestion  ); 
      вернуть   0  ; 
  }

С++ [ править ]

В C++ функтор в дополнение к указателю на функцию можно использовать .

С# [ править ]

В следующем C# коде метод Helper.Method использует параметр callback как блокирующий обратный вызов. Helper.Method вызывается с Logкоторый действует как функция обратного вызова. При запуске в консоль пишет следующее: «Обратный вызов: Hello world».

общественный   класс   MainClass 
 { 
     static   void   Main  (  string  []   args  ) 
     { 
         Помощник-   помощник   =   новый   помощник  (); 
          помощник  .   Метод  (  Журнал  ); 
      } 

     static   void   Log  (  строка   str  ) 
     { 
         Console  .   WriteLine  (  $"Обратный вызов: {str}"  ); 
      } 
 } 

 Public   class   Helper 
 { 
     public   void   Method  (  Action  <  string  >   callback  ) 
     { 
         callback  (  "Hello world"  ); 
      } 
 }

Котлин [ править ]

В следующем коде Kotlin функция askAndAnswer использует параметр getAnswer как блокирующий обратный вызов. askAndAnswer вызывается с getAnswerToMostImportantQuestionкоторый действует как функция обратного вызова. Запустив это, пользователь узнает, что ответ на его вопрос — «42».

fun   main  ()   { 
     print  (  "Введите самый важный вопрос:"  ) 
     val   вопрос   =   readLine  () 
     AskAndAnswer  (  вопрос  ,   ::  getAnswerToMostImportantQuestion  ) 
 } 

 fun   getAnswerToMostImportantQuestion  ():   Int   { 
     return   42 
 } 

 fun   AskAndAnswer  (  вопрос  :   String  ?,   getAnswer  :   ()   ->   Int  )   { 
     println  (  "Вопрос:  $  вопрос  "  ) 
     println  (  "Ответ:  ${  getAnswer  ()  }  "  ) 
 }

JavaScript [ править ]

В следующем коде JavaScript функция calculate использует параметр operate как блокирующий обратный вызов. calculate вызывается с multiply а потом с sum которые действуют как функции обратного вызова.

функция   расчета  (  а  ,   б  ,   оперировать  )   { 
     возврат   оперировать  (  а  ,   б  ); 
  } 
 function   умножить  (  a  ,   b  )   { 
     return   a   *   b  ; 
  } 
 функция   sum  (  a  ,   b  )   { 
     return   a   +   b  ; 
  } 
 // выводит 20 
 оповещений  (  вычисление  (  10  ,   2  ,   умножение  )); 
  // выводит 12 
 оповещений  (  вычисление  (  10  ,   2  ,   сумма  ));

Метод сбора .each()библиотеки jQuery . использует переданную ему функцию в качестве обратного вызова блокировки Он вызывает обратный вызов для каждого элемента коллекции. Например:

$  (  «ли»  ).   каждый  (  function  (  index  )   { 
   console  .  log  (  index   +   ": "   +   $  (  this  .  text  ()); 
 });

Отложенные обратные вызовы обычно используются для обработки событий от пользователя, клиента и таймеров. Примеры можно найти в addEventListener, Аякс и XMLHttpRequest. ^[6]

Помимо использования обратных вызовов в исходном коде JavaScript, функции C, принимающие функцию, поддерживаются через js-ctypes. ^[7]

Красный и РЕБОЛ [ править ]

Следующий код REBOL / Red демонстрирует использование обратного вызова.

Поскольку для оповещения требуется строка, форма создает строку из результата вычисления.
Ключевое слово! значения (т. е. :calc-product и :calc-sum) заставляют интерпретатор возвращать код функции, а не вычислять ее с помощью функции.
Тип данных! ссылки в блоке! [плавать! целое число!] ограничивает тип значений, передаваемых в качестве аргументов.

Красный   [  Заголовок:   «Пример обратного вызова»  ] 

 вычислить:   func   [ 
     num1   [  число!   ]  
     число2   [  число!   ]  
     функция обратного вызова   [  функция!   ] 
 ][ 
     функция обратного вызова   число1   число2 
 ] 

 результат вычисления:   func   [ 
     число1   [  число!   ]  
     число2   [  число!   ] 
 ][ 
     число1   *   число2 
 ] 

 расчетная сумма:   func   [ 
     число1   [  число!   ]  
     число2   [  число!   ] 
 ][ 
     число1   +   число2 
 ] 

 ;   оповещения 75, произведение 5 и 15 
 оповещения   форма   вычислить   5   15   :calc-product 

 ;   оповещения 20, сумма 5 и 15 
 оповещения   форма   вычисляет   5   15   :calc-sum

Возьмите [ править ]

Пример цветовой анимации с использованием движка Roblox , который принимает необязательный обратный вызов .done:

wait  (  1  ) 
 local   DT   =   wait  () 

 функция   tween_color  (  object  ,   Finish_color  ,   Fade_time  ) 
   local   Step_r   =   Finish_color  .   р   -   объект  .   Цвет фона3  .   r 
   локальный   шаг_g   =   Finish_color  .   г   -   объект  .   Цвет фона3  .   g 
   локальный   шаг_b   =   Finish_color  .   б   –   объект  .   Цвет фона3  .   b 
   локальное   total_steps   =   1  /  (  DT  *  (  1  /  fade_time  )) 
   локальное   завершено  ; 
    coroutine.wrap  (  функция  () 
     for   i   =   0  ,   1  ,   DT  *  (  1   /   fade_time  )   do 
       object  .  BackgroundColor3   =   Color3  .  new   ( 
         object  .  BackgroundColor3  .  r   +   (  step_r  /  total_steps  ), 
         object  .  BackgroundColor3  .  g   +   (  step_g  /  total_steps  ), 
         object  .  BackgroundColor3  .  b   +   (  step_b  /  total_steps  ) 
       , 
       wait  () 
     end 
     если   завершено   , то 
       завершено  () 
     end 
   end  )() 
   return   { 
     Done   =   функция  (  обратный вызов  ) 
       завершено   =   обратного вызова 
     завершение 
   } 
 end 

 tween_color  (  some_object  ,   Color3)  .  новый  (  1  ,   0  ,   0  ),   1  ).   Done  (  функция  () 
   print   «Анимация цвета завершена!» 
 end  )

Питон [ править ]

В следующем коде Python функция calculate принимает параметр operate который используется как блокирующий обратный вызов. calculate вызывается с square который действует как функция обратного вызова.

def   Square  (  val  ): 
     return   val   **   2 
 Def   Calculation  (  operate  ,   val  ): 
     return   операции  (  val  ) 
 # выходов: 25 
 Calculation  (  Square  ,   5  )

Julia[editДжулия

В следующем коде Джулии функция calculate принимает параметр operate который используется как блокирующий обратный вызов. calculate вызывается с square который действует как функция обратного вызова.

julia>   Square  (  val  )    =   val  ^  2 
 Square (универсальная функция с 1 методом) 
 Julia>   Calculation  (  Operate  ,  val  )   =   Operate  (  val  ) 
 Calculate (Общая функция с 1 методом) 
 Julia>   Calculation  (  Square  ,  5  ) 
 25

См. также [ править ]

Шаблон команды
Стиль продолжения прохождения
Цикл событий
Программирование, управляемое событиями
Неявный вызов
Инверсия контроля
libsigc++ — библиотека обратного вызова для C++.
Сигналы и слоты
Пользовательский выход

Ссылки [ править ]

^ «Кулинарная книга Perl — 11.4. Получение ссылок на функции» . 2 июля 1999 года . Проверено 3 марта 2008 г.
^ «Продвинутое программирование на Perl — 4.2 Использование ссылок на подпрограммы» . 2 июля 1999 года . Проверено 3 марта 2008 г.
^ «Справочник по языку PHP — анонимные функции» . Проверено 8 июня 2011 г.
^ «Что нового в JDK 8» . oracle.com .
^ Белзер, Джек; Хольцман, Альберт Дж; Кент, Аллен, ред. (1979). Энциклопедия компьютерных наук и технологий: Том 12 . Марсель Деккер, Inc. п. 164. ИСБН 0-8247-2262-0 . Проверено 28 января 2024 г.
^ «Создание обратных вызовов JavaScript в компонентах» . Архив. Веб-документы UDN (страница документации). сек. JavaScript функционирует как обратные вызовы. Архивировано из оригинала 16 декабря 2021 г. Проверено 16 декабря 2021 г.
^ Холли, Бобби; Шеперд, Эрик (ред.). «Объявление и использование обратных вызовов» . Документы. Сеть разработчиков Mozilla (страница документации). Архивировано из оригинала 17 января 2019 г. Проверено 16 декабря 2021 г.

Внешние ссылки [ править ]

Основные инстинкты: реализация уведомлений об обратном вызове с использованием делегатов - журнал MSDN , декабрь 2002 г.
Реализация процедур обратного вызова на Java
Реализация платформы обратного вызова сценариев в ASP.NET 1.x — проект кода, 2 августа 2004 г.
Взаимодействие функций-членов C++ с библиотеками C (архивировано из оригинала 6 июля 2011 г.)
Пример использования стиля №2: универсальные обратные вызовы

[1] «Кулинарная книга Perl — 11.4. Получение ссылок на функции» . 2 июля 1999 года . Проверено 3 марта 2008 г.

[2] «Продвинутое программирование на Perl — 4.2 Использование ссылок на подпрограммы» . 2 июля 1999 года . Проверено 3 марта 2008 г.

[3] «Справочник по языку PHP — анонимные функции» . Проверено 8 июня 2011 г.

[4] «Что нового в JDK 8» . oracle.com .

[5] Белзер, Джек; Хольцман, Альберт Дж; Кент, Аллен, ред. (1979). Энциклопедия компьютерных наук и технологий: Том 12 . Марсель Деккер, Inc. п. 164. ИСБН 0-8247-2262-0 . Проверено 28 января 2024 г.

[6] «Создание обратных вызовов JavaScript в компонентах» . Архив. Веб-документы UDN (страница документации). сек. JavaScript функционирует как обратные вызовы. Архивировано из оригинала 16 декабря 2021 г. Проверено 16 декабря 2021 г.

[7] Холли, Бобби; Шеперд, Эрик (ред.). «Объявление и использование обратных вызовов» . Документы. Сеть разработчиков Mozilla (страница документации). Архивировано из оригинала 17 января 2019 г. Проверено 16 декабря 2021 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]