C语言 —— 此去经年梦浪荡魂音 - 深入理解指针(卷四)

目录

[1. 回调函数](#1. 回调函数)

[2. qsort函数](#2. qsort函数)

[2.1 使用qsort函数排序整型数据](#2.1 使用qsort函数排序整型数据)

[2.2 使用qsort排序结构数据](#2.2 使用qsort排序结构数据)

[2.3 使用冒泡排序模拟实现qsort函数](#2.3 使用冒泡排序模拟实现qsort函数)


1. 回调函数

回调函数其实就是一个通过函数指针调用的函数,如果你把函数的指针作为参数传递给另一个函数,当这个指针被用来调用其所指向的函数时,被调用的函数就是回调函数

回调函数不是由该函数的实现方直接调用,而是在特定的事件或条件发生时由另外的一方调用的,用于对该事件或条件进行响应
先写一个使用函数指针数组实现的简易计算器:

复制代码
int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}

int sub(int a, int b)
{
    return a - b;
}

int mul(int a, int b)
{
    return a * b;
}

int div(int a, int b)
{
    return a / b;
}

int main()
{
    int x, y;
    int input = 1;
    int ret = 0;

    do
    {
        printf("*************************\n");
        printf("    1:add          2:sub \n");
        printf("    3:mul          4:div \n");
        printf("    0:exit               \n");
        printf("*************************\n");
        printf("请选择:");
        scanf("%d", &input);
        switch (input)
        {
        case 1:
            printf("输⼊操作数:");
            scanf("%d %d", &x, &y);
            ret = add(x, y);
            printf("ret = %d\n", ret);
            break;

        case 2:
            printf("输⼊操作数:");
            scanf("%d %d", &x, &y);
            ret = sub(x, y);
            printf("ret = %d\n", ret);
            break;

        case 3:
            printf("输⼊操作数:");
            scanf("%d %d", &x, &y);
            ret = mul(x, y);
            printf("ret = %d\n", ret);
            break;

        case 4:
            printf("输⼊操作数:");
            scanf("%d %d", &x, &y);
            ret = div(x, y);
            printf("ret = %d\n", ret);
            break;

        case 0:
            printf("退出程序\n");
            break;

        default:
            printf("选择错误\n");
            break;

        }
    } while (input);

    return 0;
}

但是我们可以发现,这段代码中有很多重复的代码,我们可以使用回调函数来进行优化

复制代码
#include <stdio.h>

int add(int a, int b)
{
	return a + b;
}

int sub(int a, int b)
{
	return a - b;
}

int mul(int a, int b)
{
	return a * b;
}

int div(int a, int b)
{
	return a / b;
}

void calc(int(*pf)(int, int))
{
	int ret = 0;
	int x, y;

	printf("输⼊操作数:");
	scanf("%d %d", &x, &y);
	ret = pf(x, y);

	printf("ret = %d\n", ret);
}

int main()
{
	int input = 1;
	do
	{

		printf("*************************\n");
		printf("    1:add        2:sub   \n");
		printf("    3:mul        4:div   \n");
		printf("*************************\n");
		printf("请选择:>");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			calc(add);
			break;
		case 2:
			calc(sub);
			break;
		case 3:
			calc(mul);
			break;
		case 4:
			calc(div);
			break;
		case 0:
			printf("退出程序\n");
			break;
		default:
			printf("选择错误\n");
			break;
		}
	} while (input);

	return 0;
}

把每种情况的函数统一由一个函数管理,把这些函数以参数的形式传给该函数,这些函数就被称为回调函数


2. qsort函数

qsort函数文档链接:

qsort - C++ Referencehttps://legacy.cplusplus.com/reference/cstdlib/qsort/?kw=qsort头文件为:

复制代码
include <stdlib.h> 

qsort函数的作用:用来排序的库函数,可以直接用来对数据进行排序,底层使用的是快速排序,qsort可以对任意类型进行排序

如果p1指向的元素小于p2,则返回小于0的数字
如果二者相等,则返回0
如果p1指向的元素大于p2,则返回大于0的数字

以上三种情况默认排序为升序,若想降序以上结论反转即可

2.1 使用qsort函数排序整型数据

复制代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int int_cmp(const void* p1, const void* p2)
{
    return (*(int*)p1 - *(int*)p2);
}

int main()
{
    int arr[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };
    int i = 0;

    qsort(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), sizeof(int), int_cmp);

    for (i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }

    printf("\n");

    return 0;
}

我们定义一个int_cmp函数用于qsort函数在对数组进行排序时能比较数组元素大小关系的函数作为参数

int_cmp函数接受两个const void *类型的指针p1和p2指针类型使得qsort函数可以处理各种类型数据的排序,在函数内部,先将p1和p2这两个指针强制转换为int *类型指针(这里我们必须进行强制转换为int*类型,不能使用void*类型),以便能解引用获取到对应的整数,然后通过计算这两个整数的差值并返回

复制代码
return (*(int*)p1 - *(int*)p2);

2.2 使用qsort排序结构数据

复制代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

struct Stu //学⽣
{
    char name[20];//名字
    int age;//年龄
};

//假设按照年龄来⽐较
int cmp_stu_by_age(const void* e1, const void* e2)
{
    return ((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age;
}

//假设按照名字来⽐较
int cmp_stu_by_name(const void* e1, const void* e2)
{
    return strcmp(((struct Stu*)e1)->name, ((struct Stu*)e2)->name);
}

//按照年龄来排序
void test2()
{
    struct Stu s[] = { {"zhangsan", 20}, {"lisi", 30}, {"wangwu", 15} };
    int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
    qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_age);
}

//按照名字来排序
void test3()
{
    struct Stu s[] = { {"zhangsan", 20}, {"lisi", 30}, {"wangwu", 15} };
    int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);

    qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_name);
}

int main()
{
    test2();
    test3();

    return 0;

}

strcmp:用于比较两个字符串的大小

复制代码
return strcmp(((struct Stu*)e1)->name, ((struct Stu*)e2)->name);

strcmp函数文档链接:

strcmp - C++ Referencehttps://legacy.cplusplus.com/reference/cstring/strcmp/?kw=strcmp

2.3 使用冒泡排序模拟实现qsort函数

复制代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int int_cmp(const void* p1, const void* p2)
{
	return (*(int*)p1 - *(int*)p2);
}

void _swap(void* p1, void* p2, int size)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < size; i++)
	{
		char tmp = *((char*)p1 + i);
		*((char*)p1 + i) = *((char*)p2 + i);
		*((char*)p2 + i) = tmp;
	}
}

void bubble(void* base, int count, int size, int(*cmp)(void*, void*))
{
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < count - 1; i++)
	{
		for (j = 0; j < count - i - 1; j++)
		{
			if (cmp((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size) > 0)
			{
				_swap((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size, size);
			}
		}
	}
}

int main()
{
	int arr[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };
	int i = 0;

	bubble(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), sizeof(int), int_cmp);

	for (i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}

	printf("\n");

	return 0;
}

因为不知道接收数据的类型所以我们用char* 来一个字节一个字节移动,,这就保证了这个模拟的函数能够接受各种类型的数据


未完待续~

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