c中回调寄存器函数中userdata有什么用？

Question

在注册回调函数中有两个参数。一个是函数指针，第二个是userdata.

int callback_register(fn_ptr cb, void *userdata);
//fn_ptr is typedef

在回调期间，相同的userdata内容作为参数发送回。我了解发送函数指针的用途，但不了解发送userdata. 谁能告诉我这是如何使用的？

Answer 1

如果您所拥有的只是一个指向回调函数的函数指针，则无法将额外的数据向下传递到回调函数中。

例如，假设我有一些字符串要使用qsort. 我可能会从一些像这样的简单代码开始：

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

#define Sizeofarray(a) (sizeof(a) / sizeof(*a))

int compar(const void *, const void *);

int main()
{
    char *data[] = { "apple", "pear", "1", "2", "10" };
    int i;

    printf("unsorted:\n");
    for(i = 0; i < Sizeofarray(data); i++) printf("%s\n", data[i]);

    qsort(data, Sizeofarray(data), sizeof(*data), compar);

    printf("\nsorted:\n");
    for(i = 0; i < Sizeofarray(data); i++) printf("%s\n", data[i]);
}

int compar(const void *p1, const void *p2)
{
    const char *s1 = *(const char **)p1;
    const char *s2 = *(const char **)p2;
    return strcmp(s1, s2);
}

该程序运行良好，并打印：

unsorted:
apple
pear
1
2
10

sorted:
1
10
2
apple
pear

但这是一个字母排序，使用strcmp. 假设我想要按数字排序的选项（即，就像标准的 Unix/Linuxsort命令及其-n选项一样）。此外，假设我真的想让它成为一个选项，由运行时变量控制。我可以编写一个新的、稍微复杂一些的比较函数，如下所示：

int compar2(const void *p1, const void *p2)
{
    const char *s1 = *(const char **)p1;
    const char *s2 = *(const char **)p2;

    if(numeric)
         return atoi(s1) > atoi(s2);
    else return strcmp(s1, s2);
}

将numeric标志设置为 true，输入现在排序为

apple
pear
1
2
10

（单词排在最前面是因为atoi将它们“转换”为 0。）

但关键的问题是，那面numeric旗帜是从哪里来的？ 如果我所拥有的只是qsort一个不接受用户可指定上下文的回调函数，我别无选择，只能将numeric标志设为全局变量：

int numeric;

int main()
{
    char *data[] = { "apple", "pear", "1", "2", "10" };
    int i;

    printf("unsorted:\n");
    for(i = 0; i < Sizeofarray(data); i++) printf("%s\n", data[i]);

    numeric = 0;
    qsort(data, Sizeofarray(data), sizeof(*data), compar2);

    printf("\nsorted alphabetically:\n");
    for(i = 0; i < Sizeofarray(data); i++) printf("%s\n", data[i]);

    numeric = 1;
    qsort(data, Sizeofarray(data), sizeof(*data), compar2);

    printf("\nsorted numerically:\n");
    for(i = 0; i < Sizeofarray(data); i++) printf("%s\n", data[i]);
}

这也有效。但是当然没有人喜欢全局变量。

所以这就是“userdata”参数概念的用武之地。我不知道它有多标准，但我的系统提供了一个qsort名为qsort_r. （“ r”代表“可重入”。）在这个版本中，比较函数传递了一个额外的参数，我可以用它做任何我想做的事情。在这里，我可以使它成为指向我的numeric标志的指针，现在我的numeric标志不必是全局变量：

int compar3(void *, const void *, const void *);

int main()
{
    char *data[] = { "apple", "pear", "1", "2", "10" };
    int i;
    int numeric;

    printf("unsorted:\n");
    for(i = 0; i < Sizeofarray(data); i++) printf("%s\n", data[i]);

    numeric = 0;
    qsort_r(data, Sizeofarray(data), sizeof(*data), &numeric, compar3);

    printf("\nsorted alphabetically:\n");
    for(i = 0; i < Sizeofarray(data); i++) printf("%s\n", data[i]);

    numeric = 1;
    qsort_r(data, Sizeofarray(data), sizeof(*data), &numeric, compar3);

    printf("\nsorted numerically:\n");
    for(i = 0; i < Sizeofarray(data); i++) printf("%s\n", data[i]);
}

int compar3(void *userdata, const void *p1, const void *p2)
{
    int numeric = *(int *)userdata;
    const char *s1 = *(const char **)p1;
    const char *s2 = *(const char **)p2;

    if(numeric)
         return atoi(s1) > atoi(s2);
    else return strcmp(s1, s2);
}

所以，简而言之，这个问题的答案“在回调函数中使用 userdata 参数有什么用？” 是“这样调用函数就不必使用全局变量将额外的上下文信息传递给它们的回调函数。”

脚注：在这种情况下，我可以采取不同的方法。我可以定义两种不同的compar函数，一种用于字母数据，一种用于数字。我可以将一个或另一个函数传递给qsort，如下所示：

qsort(data, Sizeofarray(data), sizeof(*data), numeric ? compar_num : compar_alph);

这样我就根本不需要userdata指针、或qsort_r、或全局变量。但我希望这个例子已经展示了userdata指针是如何有用的，以及如何使用指针。