高階軟體工程——軟體中的一些特殊機制
軟體中的一些特殊機制
1.回撥函式
2.多型
3.閉包
4.非同步呼叫
5.匿名函式
一，回撥函式
關於回撥函式的概念，上圖可以很清晰的描述：應用程式在呼叫庫函式時向庫函式傳遞引數，引數裡面包含一個應用程式指定的函式。這樣，庫函式被呼叫的時候，就會回過頭來調用這個應用程式指定的函式。被傳遞而後被庫函式呼叫的函式稱為回撥函式（callback function）。
這麼看來，回撥函式會大大增加程式設計的靈活性。因為相比傳統僅傳遞引數的方式，這裡把函式作為引數，庫函式的動作可以根據回撥函式的不同而做出相應的改變。
舉個簡單的例子，如下：
// callBack1：接受一個非零整數，返回偶數 int cb_Even(int a){ return 2*a; } // callBack2：接受一個非零整數，返回奇數 int cb_Odd(int a){ return 2*a+1; } // 中間函式：接受函式指標並呼叫對應的回撥函式 int returnNum(int a, int (*p_func)(int)){ return (*p_func)(a); } // 使用：傳入不同的函式引數，呼叫不同的回撥函式 cout << returnNum(5, cb_Even) << endl; // 輸出10 cout << returnNum(5, cb_Odd) << endl; // 輸出11
我對回撥函式的理解：發起者將目標函式A作為引數傳遞給中間函式，中間函式隨後呼叫目標函式A。相比僅傳遞引數，將函式也傳遞過去可以執行不同的功能。
二，多型
在面向物件程式設計中，多型是指通過基類的指標或引用，在執行時，根據實際繫結的物件執行對應的函式的行為。編譯時繫結則是指過載或模板。關於多型的實現原理可以查閱虛擬函式表相關內容。
c++中，實現多型的條件：
-
要有繼承關係；
-
要有虛擬函式重寫（被 virtual 宣告的函式叫虛擬函式）；
-
要有父類指標（父類引用）指向子類物件。
舉個簡答的例子，如下：
class Person{ public: // 父類中的虛擬函式 virtual void BuyTicket(){ cout << "adult need full fare." << endl; } } class Child : public Person{ public: // 子類繼承並重寫了父類的虛擬函式 virtual void BuyTicket(){ cout << "child free." << endl; } } void TicketCheck(Person& person){ // 編譯時，父類指標指向自己的虛擬函式 person.BuyTicket(); } // 呼叫時，該指標動態指向自己或任意孩子重寫的虛擬函式 Person father; Child tommy, Child bobby; TicketCheck(father); // person指標指向person TicketCheck(tommy); // person指標指向child TicketCheck(bobby); // person指標指向child
三，閉包
閉包（closure）是JavaScript中的概念，指函式與函式內部能訪問到的外部變數構成的總和。
比如：bar()函式和其內部能夠訪問到的外部變數local的組合，即為一個閉包。注意這裡有一個刻意為之的函式巢狀的結構。
function foo(){
var local = 1 // 閉包的作用就是將local變數變為區域性變數
function bar(){ // 函式巢狀，local稱為bar函式的全域性變數
locat++
return local
}
return bar // 返回bar函式，外部可以間接使用local變數
}
閉包常用來隱藏一個變數
四，非同步呼叫
首先明確一下同步呼叫的概念：當發起者A呼叫函式B時，會一直處於阻塞狀態直到函式B執行完並返回結果。非同步呼叫則是指發起者A呼叫函式B後繼續做其他的事情，不會等待B的執行。
原理比較簡單，在C++中可以通過呼叫函式async()來實現非同步呼叫。
五，匿名函式
匿名函式，顧名思義，就是沒有名稱的函式，在C++和大多數語言中又稱為lambda表示式。
下圖為lambda表示式的書寫規範，這裡討論第二種模式。
[捕獲列表](引數列表) -> 返回值型別 { 函式題 }(傳遞的引數列表);
舉個例子，看一下普通函式和匿名函式（lambda表示式）的區別：
// 普通函式：接受2個整型值返回和
int sum(int a, int b){
return a+b;
}
int main(){
int outcome=0; // 變數用於接受結果
// 呼叫普通函式
outcome = sum(1, 2);
cout << outcome << endl;
// 呼叫lambda表示式，注意，lambda表示式可以在函式內部巢狀定義，這是優勢
outcome = [](int a, int b) -> int { return a+b; }(1, 2);
cout << outcome << endl;
// 或者可以寫成這樣
[](int a, int b){ cout << a+b << endl; }(1, 2);
return 0;
}
一般而言在C++中，無法在main函式或者其他函式內部定義新的函式，這會發生函式巢狀。從上面的例子可以看出，使用lambda表示式可以隨用隨定義，不用跳出函式內部。另一方面，不用給函式取名，也省了一些命名的煩惱 ：）。
關於lambda表示式的進階用法這裡不再贅述，請自行查閱相關資料。