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前言
前面的几期我们讲到指针的一个重点也是难点–函数指针数组，我们也提到了回调函数，这期我们来详细看看回调函数是什么，已及有什么用法；
一、回调函数是什么？
回调函数就是⼀个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，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。
在这里我们简单回顾一下上期代码：
前面我们写的计算机的实现的代码中，代码1中的switch代码是重复出现的，其中虽然执⾏计算的逻辑
是区别的，但是输⼊输出操作是冗余的，有没有办法，简化⼀些呢？
//代码1
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 menu()
{
printf("*************************************\n");
printf("******* 1.add 2.sub ******\n");
printf("******* 3.mul 4.div ******\n");
printf("************** 0.exit ***************\n");
printf("*************************************\n");
}
int main()
{
int input = 0;
int a = 0;
int b = 0;
int z = 0;
do
{
menu();
printf("请选择：");
scanf("%d", &input);
switch (input)
{
case 1:
printf("请输入两个操作数：");
scanf("%d %d", &a, &b);
z = Add(a, b);
printf("%d\n", z);
break;
case 2:
printf("请输入两个操作数：");
scanf("%d %d", &a, &b);
z = Sub(a, b);
printf("%d\n", z);
break;
case 3:
printf("请输入两个操作数：");
scanf("%d %d", &a, &b);
z = Mul(a, b);
printf("%d\n", z);
break;
case 4:
printf("请输入两个操作数：");
scanf("%d %d", &a, &b);
z = Div(a, b);
printf("%d\n", z);
break;
case 0:
printf("退出程序！");
break;
default:
printf("选择错误，请重新选择:\n");
break;
}
} while (input);
return 0;
}
因为switch中的代码，只有调⽤函数的逻辑是有差异的，我们可以**把调⽤的函数的地址以参数的形式传递过去，使⽤函数指针接收，函数指针指向什么函数就调⽤什么函数，这⾥其实使⽤的就是回调函数的功能。**
//代码2
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 menu()
{
printf("*************************************\n");
printf("******* 1.add 2.sub ******\n");
printf("******* 3.mul 4.div ******\n");
printf("************** 0.exit ***************\n");
printf("*************************************\n");
}
void calc(int (*pf)(int, int))
{
int input = 0;
int a = 0;
int b = 0;
int z = 0;
printf("请输入两个操作数：");
scanf("%d %d", &a, &b);
z = pf(a, b);
printf("%d\n", z);
}
int main()
{
int input = 0;
int a = 0;
int b = 0;
int z = 0;
do
{
menu();
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！");
break;
default:
printf("选择错误，请重新选择:\n");
break;
}
} while (input);
return 0;
}
二、qsort使用
1.什么是qsort
qsort是一个库函数，直接可以用来排序数据的，底层使用的是快速排序的方式；使用时要引用头文件stdlib.h
2.qsort函数的语法解析
我们可以在cplusplus网上查到这个函数的有关详细信息：
我们来解读一下信息：
//void qsort(void* base, //指针，指向的是待排序的数组的第一个元素
// size_t num, //是base指向的待排序数组的元素个数
// size_t size, //baze指向的待排序数组的元素的大小
// int (*compar)(const void*, const void*) //函数指针
// );
3.回顾冒泡排序
//冒泡排序
void bubble_sort(int arr[10], int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz - 1; i++)
{
int j = 0;
for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
{
if (arr[j] > arr[j + 1])
{
int tmp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = tmp;
}
}
}
}
void print_arr(int arr[10], int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
}
int main()
{
int arr[] = { 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0 };
int sz = 0;
sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
bubble_sort(arr, sz);
print_arr(arr, sz);
return 0;
}
我们还可以将其优化：
void bubble_sort(int arr[], int sz)
{
int i = 0;
int flag = 1; //假设已经有序
//趟数
for (i = 0; i < sz - 1; i++)
{
int j = 0;
for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
{
if (arr[j] > arr[j + 1])
{
int tmp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = tmp;
flag = 0;
}
}
if (flag == 1)
{
break;
}
}
}
void print_sort(int arr[], int sz)
{
int i = 0;
for (i = 1; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
}
int main()
{
int arr[] = { 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 };
//排序
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
bubble_sort(arr, sz);
print_sort(arr, sz);
return 0;
}
因为前面已经讲的很清楚了，所以不过多赘述；
冒泡排序
这个代码其实有一些局限性，它只能排序整形数组，对于浮点数，字符没有办法进行排序。
但qsort函数可以排序任意类型的数据。
如果我们想改造这个函数，让他能够排序任意类型的数据，我们要进行那些改造呢？
- 首先，两个整形元素可以直接使用“>”进行比较，但是两个字符串、两个结构体元素是不能使用“>”进行比较的；
- 我们可以效仿上面的计算器函数，利用回调函数，把两个元素的比较方法封装成一个函数，然后把函数的地址传给排序函数；
想到这我们就可以理解了，qsort函数的最后一个参数为什么是函数指针：
作为函数的使用者，明确的知道要排序的是什么数据，但是函数的实现者不知道啊！所以要告诉函数的实现者，这些数据应该如何比较，所以提供两个元素的比较函数
我们来看看函数的介绍：
也就是说我们要定义一个函数当跳板，就是我们用户告诉qsort函数我们要排序什么类型的媒介；这个函数要求传进两个值void*p1,void*p2,当p1>p2时，返回一个大于0的数，p1<p2时，返回一个小于0的数，相等时，返回一个0；再将这个函数地址提供qsort；
4.使用qsort函数排序整型数据
4.1 思路分析
根据上面所讲我们定义一个cmp_int函数当这个跳板：
但是要注意的是：void*类型的指针是无具体类型的指针，这种指针不能直接进行解引用，也不能进行±整数运算；
int cmp_int(const void* p1, const void* p2)
{
if (*(int*)p1 > *(int*)p2) //由于void*类型不能参与比较，所以我们强制转化为int*类型
return 1;
else if (*(int*)p1 < *(int*)p2)
return -1;
else
return 0;
}
上面为了逻辑清楚，其实这串代码可以更简洁：
int cmp_int(const void* p1, const void* p2)
{
return *(int*)p1 - *(int*)p2;
}
4.2 完整代码：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void print_arr(int arr[10], int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
}
//int cmp_int(const void* p1, const void* p2)
//{
// if (*(int*)p1 > *(int*)p2) //由于void*类型不能参与比较，所以我们强制转化为int*类型
// return 1;
// else if (*(int*)p1 < *(int*)p2)
// return -1;
// else
// return 0;
//}
int cmp_int(const void* p1, const void* p2)
{
return *(int*)p1 - *(int*)p2;
}
int main()
{
int arr[] = { 2, 4, 5, 1, 0, 3, 9, 6, 8, 7 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);
print_arr(arr, sz);
return 0;
}
运行结果：
这是默认升序排序，如果默认降序呢？我们只需将cmp_int改为：
int cmp_int(const void* p1, const void* p2)
{
return *(int*)p2 - *(int*)p1;
}
看看运行结果：
4.3 总体逻辑展现
5.使用qsort函数排序结构数据
5.1 strcmp( )函数
函数介绍
将 字符串 str1 与 C 字符串 str2 进行比较。
此函数开始比较每个字符串的第一个字符。如果它们彼此相等，则继续处理以下对，直到字符不同到达终止 null 字符。
返回值
例：
解释：
如果第一个不匹配的字符在 PTR1 中的值低于 PTR2 中的**ASCII值，那返回一个小于0的数；
如果两个字符串的内容相等，那返回一个等于0的数；
如果第一个不匹配的字符在 PTR1 中的值大于 PTR2 中的ASCII值，那放回一个大于0的数。
5.2 思路分析
我们比较结构体数据，以下面的结构体为例：
struct Stu
{
char name[20];
int age;
};
这里的两个结构体元素怎么比较大小
- 按照名字比较 - 字符串比较
- 按照年龄比较 - 整型比较
所以我们在写qsort函数的最后一个参数指向的函数时要根据自己的需要来写：
5.2.1 按名字比较
int cmp_stu_by_name(const void* p1, const void* p2)
{
return strcmp(((struct Stu*)p1)->name, ((struct Stu*)p2)->name); //强制转换为结构体指针
}
5.2.2 按年龄比较
//按年龄
int cmp_stu_by_age(const void* p1, const void* p2)
{
return ((struct Stu*)p1)->age - ((struct Stu*)p2)->age;
}
三、qsort函数的模拟实现
我们讲到现在，相信我们已经对qsort函数有一定的理解，
那我们现在能不能模仿qsort函数来说实现一个冒泡排序的函数，这个函数可以排序任意类型的数据
我们对bubble_sort()函数进行优化：
1.函数参数优化
首先我们想要让这个函数排序任意类型的数据，我们不能只接受int类型的数组，这里我们效仿qsort函数，其实我们也可以知道为什么qsort函数为什么需要这些参数：
void bubble_sort(void base, size_t sz, size_t width, int (*cmp)(const void*p1, const void *p2))
2.交换条件的判断
由于void*类型不能直接参加运算，所以我们先将base强行转化为char类型，结合用户自己实现的函数cmp进行是否交换的判断；
if (cmp((char*)base + j * width , (char*)base + (j + 1) * width) > 0)
3. 如何交换
我们定义一个Swap交换函数来进行元素的交换：
我们想想应该给Swap函数传进那些参数，只告诉两个需要交换区域的起始地址就可以了吗？
如果老师要张三和王五打扫两个区域，但是张三王五两个人交换区域，只告诉对方自己从哪开始扫就可以了吗？对还要告诉对方要打扫多大的区域；这里也是一样的道理；
所以我们还要传染元素的宽度；
Swap(char*base1, char* base2， width);
接下来我们来实现Swap函数：
因为char类型指针+1只移一个字节，我们利用这个特点将其一个字节一个字节的完成交换(上图以width = 4为例)：
void Swap(char* base1, char* base2, size_t width)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < width - 1; i++)
{
char tmp = *base1;
*base1 = *base2;
*base2 = tmp;
base1++;
base2++;
}
}
4.完整代码
4.1先来测试排序整型类型
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int cmp_int(const void* p1, const void* p2)
{
return *(int*)p1 - *(int*)p2;//默认升序
//return *(int*)p2 - *(int*)p1;//降序
}
void Swap(char* base1, char* base2, size_t width)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < width - 1; i++)
{
char tmp = *base1;
*base1 = *base2;
*base2 = tmp;
base1++;
base2++;
}
}
void bubble_sort(void* base, size_t sz, size_t width, int (*cmp)(const void*p1, const void *p2))
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz - 1; i++)
{
int j = 0;
for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
{
if (cmp((char*)base + j * width , (char*)base + (j + 1) * width) > 0)
{
Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);
}
}
}
}
void print_arr(int arr[10], int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
}
int main()
{
int arr[] = { 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0 };
int sz = 0;
sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);
print_arr(arr, sz);
return 0;
}
运行结果：
4.2测试排序结构体类型
4.2.1 按名字
//排序结构体（名字）
struct Stu
{
char name[20];
int age;
};
//按名字
int cmp_stu_by_name(const void* p1, const void* p2)
{
return strcmp(((struct Stu*)p1)->name, ((struct Stu*)p2)->name); //强制转换为结构体指针
}
void Swap(char* base1, char* base2, size_t width)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < width - 1; i++)
{
char tmp = *base1;
*base1 = *base2;
*base2 = tmp;
base1++;
base2++;
}
}
void bubble_sort(void* base, size_t sz, size_t width, int (*cmp)(const void* p1, const void* p2))
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz - 1; i++)
{
int j = 0;
for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
{
if (cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0)
{
Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);
}
}
}
}
void test2()
{
struct Stu arr[3] = { {"zhangsan", 35}, {"wangwu", 23}, {"lisi", 34} };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_name);
}
int main()
{
test2();
return 0;
}
因为结构体打印我们还不清楚，所以我们用调试方法展示：
结果也是正确的
4.2.2 按年龄
//排序结构体（年龄）
struct Stu
{
char name[20];
int age;
};
//按年龄
int cmp_stu_by_age(const void* p1, const void* p2)
{
return ((struct Stu*)p1)->age - ((struct Stu*)p2)->age;
}
void Swap(char* base1, char* base2, size_t width)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < width - 1; i++)
{
char tmp = *base1;
*base1 = *base2;
*base2 = tmp;
base1++;
base2++;
}
}
void bubble_sort(void* base, size_t sz, size_t width, int (*cmp)(const void* p1, const void* p2))
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz - 1; i++)
{
int j = 0;
for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
{
if (cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0)
{
Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);
}
}
}
}
void test2()
{
struct Stu arr[3] = { {"zhangsan", 35}, {"wangwu", 23}, {"lisi", 34} };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_age);
}
int main()
{
test2();
return 0;
}
结果展示：
年龄按升序排序；
5.总体逻辑展现
总结
这期我们讲解了回调函数，讲解了qsort排序函数，理解并模拟出qsort函数；相信大家有很多启发,下期见，加油！
标签：sz,arr,函数,int,void,C语言,深入,printf,指针 From： https://blog.csdn.net/2303_78558007/article/details/142288197