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计算机如何实现回调?

计算机如何实现回调的问题可以从以下几个方面进行回答:

  1. 概念:回调是一种常见的编程模式,它允许函数将另一个函数作为参数传递,并在特定事件或条件发生时调用该函数。回调函数通常用于处理异步操作的结果或事件通知。
  2. 分类:回调可以分为同步回调和异步回调。同步回调是指回调函数在函数调用发生时立即执行。异步回调是指回调函数在特定事件或条件发生后才会被调用。
  3. 实现方式:计算机实现回调的方式主要有两种:函数指针和匿名函数。
    • 函数指针:在支持指针的编程语言中,可以通过将函数的指针作为参数传递给另一个函数来实现回调。当特定事件或条件满足时,调用者函数会调用该函数指针所指向的回调函数。
    • 匿名函数:在支持闭包的编程语言中,可以使用匿名函数作为回调函数。匿名函数可以直接定义在调用者函数内部,通过将匿名函数作为参数传递给另一个函数来实现回调。
  • 优势:回调的优势在于它提供了一种灵活的方式来处理异步操作和事件处理。通过回调,可以将程序的控制流交给回调函数,在特定事件或条件发生时执行相应的逻辑。这种机制可以提高程序的并发性和响应能力。
  • 应用场景:回调广泛应用于各种编程领域,特别是在异步编程、事件驱动编程和回调函数库中。常见的应用场景包括网络通信、图形界面编程、消息传递、多线程编程等。

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    2. IO操作: CPU会把内存中的程序委托给其他的网络、磁盘等驱动程序,让这些外部的驱动程序来进行具体的处理,处理完成以后再返回给内存程序。对于这两类操作的优化方式是不一样的。内存操作的特点是占用CPU资源,CPU不断的计算。对于内存密集型的操作(Compute-Bound Operation)的优化,我们可以把一个大任务拆分成多个互不影响的子任务,那么就能让多个CPU同时参与运算,最后合并子任务的结果,所花的时间自然就少了。所以内存密集型的操作(Compute-Bound Operation)的优化有一个前提:超线程、多核、甚至是真正的多个CPU的计算机能够同时运行多个线程,对于只有一个CPU的计算机不适合。多线程之间的状态切换是需要额外的CPU资源的。IO操作的特点是基本不占用CPU资源,但是它会占用当前的工作者线程,并使其进入等待状态,等待IO完成的处理结果,然后在继续执行。但是在ASP.NET这种天然多线程的环境里,CLR线程池容量是有上限的,这个上限也代表了应用程序最多可以同时执行的请求数量。如果我们CLR线程池的所有线程都进入了IO等待状态,当再有新用户进来,我们的服务就停止响应了。目前我们IO操作的缺点是当前工作者线程同步等待IO,任何IO处理都会霸占一条工作者线程。所以对于IO密集型的操作(IO-Bound Operation)的优化,我们的思路是使用IOCP(I/O Completion Port)。IOCP翻译了中文是IO完成端口,它是一种异步形态,原理是这样的:当前工作者线程在进行IO处理时,委托给某个设备驱动程序,然后自己返回线程池,当IO完成后,OS会通过IOCP提醒CLR它工作已经完成,当CLR接收到通知后,会唤醒一个I/O线程并且运行用户的回调。

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