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C语言中回调函数和qsort函数的用法详解

2024-04-02 19:04:59 936人浏览八月长安

摘要

目录回调函数指向函数指针数组的指针qsort（qulick sort）-库函数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

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;
}

输出：

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;
}

输出：

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
    
        //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;
}