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C语言回调函数初始化与触发方法

news 来源：原创 2025/5/10 19:29:33

第一种用法：

typedef void (*dev_uart1_callback)(uint32_t status);

typedef：关键字，用于为现有类型定义别名。
void (*dev_uart1_callback)：声明一个名为 dev_uart1_callback 的函数指针。
(uint32_t status)：该函数指针指向的函数接受一个 uint32_t 类型的参数 status，且返回值为 void（无返回值）。

定义函数指针类型：
将 dev_uart1_callback 定义为一种类型，表示“指向参数为 uint32_t、返回值为 void 的函数”的指针。
简化代码：
允许直接使用 dev_uart1_callback 类型声明变量，而无需重复复杂的函数指针语法。

3. 使用场景

示例 1：声明函数指针变量

dev_uart1_callback my_callback; // 声明一个函数指针变量

示例 2：定义匹配的函数

void my_uart1_handler(uint32_t status) {
// 处理 status（例如：检查UART1的中断状态）
}

示例 3：将函数赋值给指针

my_callback = my_uart1_handler; // 指向具体函数

示例 4：作为参数传递

void register_callback(dev_uart1_callback cb) {
// 注册回调函数到UART1驱动
}
register_callback(my_uart1_handler); // 传递回调函数

4. 底层意义

回调机制：
在嵌入式系统中，UART（串口）常用于异步通信。通过定义回调函数，可以在特定事件（如数据接收完成、发送就绪或错误发生）时自动调用用户定义的逻辑，例如：
- 状态变化（如 status 表示中断标志）
- 异步事件处理（如接收缓冲区满）
硬件抽象：
此类定义常见于驱动层代码，用于将硬件事件（如UART中断）与应用程序逻辑解

5. 参数 `uint32_t status` 的典型含义

可能表示 UART状态寄存器 的值，例如：
- 位 0: 接收数据就绪
- 位 1: 发送缓冲区空
- 位 2: 校验错误
- 其他位: 特定硬件相关的状态

以下是一个完整的C语言示例，展示从初始化到触发UART1回调函数的全流程。代码包含硬件驱动模拟、回调注册和事件触发机制举例说明：

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

//--------------------- 类型定义 ---------------------
typedef void (*dev_uart1_callback)(uint32_t status);

//--------------------- 模拟硬件寄存器 -----------------
typedef struct {
volatile uint32_t STATUS; // 状态寄存器
volatile uint32_t DATA; // 数据寄存器
} UART1_TypeDef;

#define UART1 ((UART1_TypeDef*)0x40000000) // 假设UART1硬件地址

//--------------------- 驱动结构体 ---------------------
typedef struct {
dev_uart1_callback callback; // 回调函数指针
uint8_t initialized; // 初始化标志
} UART1_Driver;

//--------------------- 全局驱动实例 -------------------
static UART1_Driver uart1_driver = {0};

//--------------------- 驱动API实现 --------------------
// 初始化UART1并注册回调
void UART1_Init(dev_uart1_callback cb) {
if (!uart1_driver.initialized) {
// 模拟硬件初始化
UART1->STATUS = 0;
UART1->DATA = 0;

uart1_driver.callback = cb; // 注册回调
uart1_driver.initialized = 1;
printf("[UART1] Initialized with callback registered\n");
}
}

// 模拟硬件中断服务函数（由硬件自动调用）
void UART1_IRQHandler(void) {
if (uart1_driver.callback != NULL) {
uint32_t status = UART1->STATUS; // 读取真实状态寄存器
uart1_driver.callback(status); // 触发回调
}
// 硬件自动清除中断标志...
}

//--------------------- 用户回调实现 --------------------
// 用户定义的回调函数（严格匹配签名）
void User_UART1_Callback(uint32_t status) {
printf("[Callback] Status: 0x%08X\n", status);

// 状态位解析（示例）
if (status & 0x01) {
printf(" RX Data Ready!\n");
// 读取数据寄存器：uint8_t data = UART1->DATA;
}
if (status & 0x02) {
printf(" TX Buffer Empty!\n");
}
if (status & 0x04) {
printf(" Parity Error!\n");
}
}

//--------------------- 主程序流程 ---------------------
int main() {
// 1. 初始化驱动并注册回调
UART1_Init(User_UART1_Callback);

// 2. 模拟硬件事件（实际由中断触发）
printf("\nSimulating RX event...\n");
UART1->STATUS = 0x01; // 设置RX就绪状态位
UART1_IRQHandler(); // 模拟中断触发

printf("\nSimulating TX Empty + Error...\n");
UART1->STATUS = 0x06; // 0b0110 (TX空 + 校验错)
UART1_IRQHandler();

return 0;
}

第二种结构体用法：

typedef void (*DetectionCallback)(int event_type);

typedef struct {
// 配置参数
uint16_t fft_size;
uint16_t sample_rate;

// 时间参数
uint32_t detect_start;
uint32_t last_Audio;

DetectionCallback callback;
} AudioDetector;

AudioDetector *detector = NULL;

// 注册回调函数
void detector_register_callback(int event_type)
{
ESP_LOGI(TAG,"---alarm:%d----", event_type);
}
// 初始化检测器并设置回调函数
void init_audio_detector() {
detector = (AudioDetector*)malloc(sizeof(AudioDetector));
if (detector) {
// 初始化配置参数
detector->fft_size = 1024;
detector->sample_rate = 16000;

// 初始化时间参数
detector->detect_start = 0;
detector->last_Audio = 0;

// 注册回调函数（关键步骤）
detector->callback = detector_register_callback; // 直接赋值函数指针
}
}

// 触发回调函数（通常在检测到事件时调用）
void process_audio_event(int event_type) {
if (detector && detector->callback) { // 安全检查
// 通过函数指针调用回调函数
detector->callback(event_type); // 传入事件类型参数

// 这行代码等价于直接调用：
// detector_register_callback(event_type);
}
}

// 使用示例
void some_operation() {
init_audio_detector();

// 当检测到事件时（示例：事件类型 1）
process_audio_event(1); // 将会打印 ---alarm:1----

// 另一个事件示例（事件类型 2）
process_audio_event(2); // 将会打印 ---alarm:2----
}

关键点说明：