C语言之回调函数,qsort函数的定义及使用方法

简介: C语言之回调函数,qsort函数的定义及使用方法

回调函数:

通过函数指针调用的函数,如果你把函数的指针(地址)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,我们就说这是回调函数。

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。


举例:

#include<stdio.h>
void menu()
{
  printf("********************************\n");
  printf("**    1.and        2.sub      **\n");
  printf("**    3.mul        4.div      **\n");
  printf("********************************\n");
}
int add(int x, int y)
{
  int z = 0;
  z = x + y;
  return z;
}
int sub(int x, int y)
{
  int z = 0;
  z = x - y;
  return z;
}
int mul(int x, int y)
{
  int z = 0;
  z = x * y;
  return z;
}
int div(int x, int y)
{
  int z = 0;
  z = x / y;
  return z;
}
void Calc(int(*pf)(int, int))//int(*pf)(int, int)等于add,只不过选用不同的方式进行调用
{
  int x = 0;
  int y = 0;
  printf("请输入两个操作数:>");
  scanf_s("%d%d", &x, &y);
  printf("%d\n", pf(x, y));//通过指针对add函数进行调用,而不是像之前那样使用函数名进行调用
}
int main()
{
  int input = 0;
  do
  {
    menu();
    printf("请选择:>");
    scanf_s("%d", &input);
    switch (input)
    {
    case 1:
      Calc(add);//将add函数的地址传递过去,这里的add函数为回调函数
      break;
    case 2:
      Calc(sub);
    case 3:
      Calc(mul);
    case 4:
      Calc(div);
    }
  } while (input);
}


指向函数指针数组的指针:

指向函数指针数组的指针是一个指针,指向一个数组,数组的元素都是函数指针;

如何定义?

  int arr[10] = { 0 };//整型数组
  int(*p)[10] = &arr;//取出数组的地址
  int (*pf)(int, int);//函数指针
  int(*pfarr[4])(int, int);//pfarr是一个数组,函数指针的数组
  int(*(*ppfarr)[4])(int, int) = &pfarr;//ppfarr指向函数指针数组的指针
  //pfarr是一个数组指针,指针指向的数组有4个元素
  //指向的数组的每个元素的类型是函数指针int(*)(int,int)

void*:

可以用来接收任何类型数据的地址,别名万能指针

既然可以存放任何类型的地址,那么是不是也可以解引用访问存放的值?

下面我们通过示例:

#include<stdio.h>
int main()
{
  int a = 10;
  void* p = &a;
  printf("%d\n", *p);
}

通过输出结果我们发现,程序并没有被正确的运行,而是告诉我们,我们进行了非法间接寻址。

那么为什么会出现这样的现象呢?

原因是void*虽然可以接受任意类型的地址,但它自己本身的类型是空类型,那么在解引用操作的时候,系统并不知道它的类型,因此不知道需要分配给其几个字节,指针类型决定了它的字节大小。

因此,void*不能进行解引用操作

那么可以进行++/–操作吗?

我们通过实例进行验证一下:

#include<stdio.h>
int main()
{
  int a = 10;
  void* p = &a;
  p++;
}

程序依然没有正确运行,编译器指出了错误的原因:void未知的大小,和上面一样的道理,我们并不清楚此时存放在void里面的数据是什么类型,自然也不知道它所占据内存空间的大小,因此步长是无法确定的。


因此void*也不可以进行++/–操作

qsort(qulick sort)-库函数:

适用的场景:适用于对某一组数据进行快速排序

qsort(s,sz,sizeof(s[0]),cmp_stu_by_name);
//第一个参数s:待排序数组的首元素地址
//第二个参数sz:待排序数组的元素个数
//第三个参数sizeof(s[0]):待排序数组的每个元素的大小,单位是字节
//第四个参数:是函数指针,比较两个元素的所用函数的地址
//这个函数使用者自己实现函数指针的两个参数是:待比较的两个元素的地址

举例:

常规方法:冒泡排序:

#include<stdio.h>
int main()
{
  int arr[10] = { 9,2,3,1,4,5,7,6,0,91 };
  int i, j=0,temp;
  int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
  for (i = 0; i < sz-1; i++)//决定需要比较多少次
  {
    for (j=0; j < sz-1-i; j++)
    {
      if (arr[j+1] > arr[j])
      {
        temp = arr[j+1];
        arr[j+1] = arr[j];
        arr[j] = temp;
      } 
    }
  }
  for (i = 0; i < sz; i++)
  {
    printf("%d ", arr[i]);
  }
  return 0;
}
91 9 7 6 5 4 3 2 1 0

但是,这种方法的局限性非常大,执行效率也不高。

因此在进行数据类型的排序问题时,我们可以选择qsort函数:


下面我们就来学习qsort函数:

//int (*cmp)(const void *,const void *);
qsort(*s, n, sizeof(s[0]), cmp);


其中第一个参数s是一个地址,即参与排序的首地址; n是需要排序的数量; sizeof(s[0])则是每一个元素占用的空间大小;

指向函数的指针,用于确定排序的顺序。

sz=sizeof(arr)/sizeof(arr[0])
qsort(a, sz,arr[0], cmp);
//其中cmp函数应写为:
int cmp(const void *a, const void *b)//void*可接受任意类型的数据
{
    return *(int*)a - *(int*)b; //由小到大排序
    //return *(int *)b - *(int *)a; 由大到小排序
}

对于整形数据的比较实现过程:

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>#qsort的头文件
int cmp_int(const void* e1, const void* e2)//e1和e2是用来接收要比较的两个元素的地址
{
  return *(int*)e1 - *(int*)e2;
}
int main()
{
  int arr[10] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
  int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
  qsort(arr,sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);
  int i = 0;
  for (i = 0; i < sz; i++)
  {
    printf("%d ", arr[i]);//整形打印%d
  }
  return 0;
}
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

对于浮点型数据的比较实现过程:

int cmp_float(const void* e1, const void* e2)//e1和e2是用来接收要比较的两个元素的地址
//由于cmp_float函数的返回类型是int,因此,需要进行转化
{
  //可用if分支语句
  /*if (*(float*)e1 == *(float*)e2)
    return 0;
  else if (*(float*)e1 > *(float*)e2)
    return 1;
  else
    return 0;*/
    //也可用return直接返回
  return ((int) * (float*)e1 - *(float*)e2);
}
int main()
{
  float f[] = { 9.0,8.0,7.0,6.0,5.0,4.0 };
  int sz = sizeof(f) / sizeof(f[0]);
  qsort(f,sz, sizeof(f[0]), cmp_float);
  int i = 0;
  for (i = 0; i < sz; i++)
  {
    printf("%f ", f[i]);//浮点型打印%f
  }
  return 0;
}


对于结构体类型数据的实现过程:

结构体类型和整形浮点型在排序的时候有略微区别,结构体类型并不能直接进行比较,而要按照某一变量,例如:名字,年龄等等

按照年龄比较:

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
struct stu//定义一个结构体
{
  char name[20];
  int age;
};
int cmp_s_stu(const void* e1, const void* e2)//e1和e2是用来接收要比较的两个元素的地址
{
  return ((struct stu*)e1)->age - ((struct stu*)e2)->age;//告诉编译器你想用什么样的方式进行排序
}
int main()
{
  struct stu s[3] = { {"zhangsan",20},{"lisi",30},{"wangwu",10} };
  int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]); 
  qsort(s,sz, sizeof(s[0]), cmp_s_stu);
  int i = 0;
  for (i = 0; i < sz; i++)
  {
    printf("%s ", s[i]);#字符串型,以%s进行打印
  }
  return 0;
}

按照名字进行比较:

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
struct stu
{
  char name[20];
  int age;
};
int cmp_s_stu(const void* e1, const void* e2)//e1和e2是用来接收要比较的两个元素的地址
{
  return strcmp(((struct stu*)e1)->name,((struct stu*)e2)->name);//比较名字就是比较字符串
  //注意字符串在比较大小的时候,不能直接用加减法进行比较,而要用strcmp()函数
}
int main()
{
  struct stu s[3] = { {"zhangsan",20},{"lisi",30},{"wangwu",10} };
  int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]); 
  qsort(s,sz, sizeof(s[0]), cmp_s_stu);
  int i = 0;
  for (i = 0; i < sz; i++)
  {
    printf("%s ", s[i]);#字符串型,以%s进行打印
  }
  return 0;
}

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