C语言之指针进阶篇（3）

//整型
void compar_int(const void* e1, const void* e2)
{
	return *(int*)e1 - *(int*)e2;
}

NO3. 

那怎样通过元素地址，去比较两个字符元素数据的大小呢？ 

 char的数据：strcmp库函数的使用,需要带头文件哦，#include

strcmp - C++ Reference (cplusplus.com)

//字符串
void compar_stu_by_name(const void* e1, const void* e2)
{
	return strcmp(((struct Stu*)e1)->name , ((struct Stu*)e2)->name);
	//return strcmp((*(struct Stu*)e1).name , (*(struct Stu*)e2).name);
}

NO4. 

那有人询问为什么不直接对元素地址const void* e1和 const void* e2解引用？

作为void*指针不能直接解引用。

void* 类型的指针—不能进行解引用操作符，也不能进行+-整数的操作
void* 类型的指针是用来存放任意类型数据的地址
void* 无具体类型的指针
void*和int*和char*一样都是指针类型

#include
int main()
{
	char a = 'x';
	char* pa = &a;
	int b = 1;
	void* p = &b;//存放int*
	p = &a;//存放char*
	return 0;
}

演示qsort函数的使用

#include
#include
void print(int arr[], int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
}
 
void qsort(void* base, 
           size_t num,
	       size_t size,
	       int (*compar)(const void*, const void*));
 
 
 
void compar_int(const void* e1, const void* e2)
{
	return *(int*)e1 - *(int*)e2;
}
void test1()
{
	int arr[] = { 10,9,8,7,6,5,4,3,2,1 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	print(arr, sz);
	printf("\n");
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), compar_int);
	print(arr, sz);
}
 
int main()
{
	test1();
	test2();
	return 0;
}

以上我只是以整型为例，结构体数据数组也是一样的逻辑，大家可以自行分析。

下面结构体：

#include
#include
#include//strcmp的头文件
 
void qsort(void* base,
	size_t num,
	size_t size,
	int (*compar)(const void*, const void*));
 
struct Stu
{
	char name[20];
	int age;
};
//结构体数据怎么比较呢？
//按照年龄比较
//按照名字比较
 
//按照年龄
int compar_stu_by_age(const void* e1, const void* e2)
{
	return ((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age;
	//return (*(struct Stu*)e1).age - (*(struct Stu*)e2).age;
}
void test2()
{
	struct Stu arr[] = { {"zhangsan",20},{"lisi",30},{"wangwu",12} };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), compar_stu_by_age);
 
}
//按照名字
int compar_stu_by_name(const void* e1, const void* e2)
{
	return strcmp((struct Stu*)e1)->name , ((struct Stu*)e2)->name);
	return strcmp((*(struct Stu*)e1).name ,(*(struct Stu*)e2).name);
	//return (*(struct Stu*)e1).name - (*(struct Stu*)e2).name;//❌❌
}
void test2()
{
	struct Stu arr[] = { {"zhangsan",20},{"lisi",30},{"wangwu",12} };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), compar_stu_by_name);
 
}
 
int main()
{
	test2();
	return 0;
}

• 记住字符串的比较必须用strcmp函数
• 两种方式去访问结构体
• 所有要使用的变量必须在它被使用之前就声明了！！例如结构体必须在比较函数之前声明。
• 有返回值return 就不能是void!!

只要qsort函数使用得当，可以对任何数据进行排序！🆗🆗 

案例3—冒泡排序 

（使用回调函数，模拟实现qsort(采用冒泡的方式）

整型数据冒泡排序

(这种方式只能排列整数，存在局限性）

//冒泡排序
#include
void bubble_sort(int arr[], 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 = 0;
				tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}
		}
	}
}
void print_arr(int arr[], int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
}
int main()
{
	int arr[10] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	bubble_sort(arr, sz);
	print_arr(arr, sz);
}

回调函数搞定各类型冒泡排序

 经过分析冒泡排序，我们得到

void bubble_sort(void* base, size_t num, size_t size,

                            int (*cmp)(const void* e1, const void* e2))

cmp_int比较大小

以整型为例 

int (*cmp)(const void* e1, const void* e2)

e1是一个指针，存放了一个要比较的元素的地址。

e2是一个指针，存放了一个要比较的元素的地址。

e1指向的元素>e2指向的元素，返回>0的数字。

e1指向的元素0的数字。

e1指向的元素==e2指向的元素，返回>0的数字。

cmp是函数指针指向一个我们程序想要待排序的数组。

将比较函数cmp_int的地址传给cmp即可。

//比较大小
void cmp_int(const void* e1, const void* e2)
{
	return *(int*)e1 - *(int*)e2;
}
//这里就是将cmp_int的地址在调用函数bubble_sort时将其传过去即可。

 cmp传参数

NO1.

有同学提出直接对待排序的数组首元素地址解引用找到e1的地址，然后通过一个元素的大小或者+1可以找到e2的地址，可以吗？当然不可以

• 作为void*指针不能直接解引用。

  void* 类型的指针—不能进行解引用操作符，也不能进行+-整数的操作
  void* 类型的指针是用来存放任意类型数据的地址
  void* 无具体类型的指针
  void*和int*和char*一样都是指针类型

NO2.

有同学又提出那将void*的指针强制转换成我们想要的int*或double*等，再+1可以吗？           不可以，理由就是，强制转换存在在于我们公共的bubble_sort排序函数中时，不能随着待排序的数组数据类型不同而改变，我们只能改变不同数据类型的不同比较方法。

解决方案

			//if(arr[j]>arr[j+1])
			if (cmp( (char*)base+j*size,(char*)base+(j+1)*size )>0)
			{
				int tmp = 0;
				tmp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = tmp;
			}

交换swap

当我们只知道元素的起始地址，并不知道元素的类型所以我们并没有合适的中间值类型tmp创建。所以我们换一种方法。

我们已知元素e1和e2的起始地址和每个元素的大小。

那我们可以用一个一个char类型的数据交换，用for循环

直到每个元素的大小size结束，也就是元素交换完成。

//交换数据
void change(char* buf1, char* buf2,size_t size)
{
	char i = 0;
	for (i = 0; i < size; i++)
	{
		char tmp = 0;
		tmp = *buf1;
		*buf1=*buf2;
		*buf2 = tmp;
		buf1++;//*buf1++
		buf2++;//*buf2++
	}
}

总代码

//冒泡排序
#include
#include
void print_arr(int arr[], int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
}
 
void bubble_sort(void* base, size_t num, size_t size,
	int (*cmp)(const void* e1, const void* e2))
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < num - 1; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < num - 1 - i; j++)
		{
			//if(arr[j]>arr[j+1])
			if (cmp( (char*)base+j*size,(char*)base+(j+1)*size )>0)
			{
				change((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size, size);
			}
		}
	}
}
//交换数据
void change(char* buf1, char* buf2,size_t size)
{
	char i = 0;
	for (i = 0; i < size; i++)
	{
		char tmp = 0;
		tmp = *buf1;
		*buf1=*buf2;
		*buf2 = tmp;
		buf1++;//*e1++
		buf2++;//*e2++
	}
}
//比较大小
void cmp_int(const void* e1, const void* e2)
{
	return *(int*)e1 - *(int*)e2;//>0
}
 
void test1()
{
	int arr[10] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	print_arr(arr, sz);
	printf("\n");
	bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);
	print_arr(arr, sz);
}
 
int main()
{
	test1();
}

当然我们也可以用结构体类型去测试一下！ 🆗🆗试试

//冒泡排序
#include
#include
#include
 
//打印函数
void print_arr(int arr[], int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
}
 
//排序函数
void bubble_sort(void* base, size_t num, size_t size,
	int (*cmp)(const void* e1, const void* e2))
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < num - 1; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < num - 1 - i; j++)
		{
			//if(arr[j]>arr[j+1])
			if (cmp( (char*)base+j*size,(char*)base+(j+1)*size )>0)
			{
				change((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size, size);
			}
		}
	}
}
 
//交换数据函数
void change(char* buf1, char* buf2,size_t size)
{
	char i = 0;
	for (i = 0; i < size; i++)
	{
		char tmp = 0;
		tmp = *buf1;
		*buf1=*buf2;
		*buf2 = tmp;
		buf1++;//*e1++
		buf2++;//*e2++
	}
}
 
//结构体
struct Stu
{
	char name[20];//20
	int age;//4
};
//结构体数据怎么比较呢？
//按照年龄比较
//按照名字比较
 
//按照年龄
void compar_stu_by_age(const void* e1, const void* e2)
{
	return ((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age;
	//return (*(struct Stu*)e1).age - (*(struct Stu*)e2).age;
}
void test2()
{
	struct Stu arr[] = { {"zhangsan",20},{"lisi",30},{"wangwu",12} };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), compar_stu_by_age);
 
}
//按照名字
void compar_stu_by_name(const void* e1, const void* e2)
{
	return strcmp(((struct Stu*)e1)->name, ((struct Stu*)e2)->name);
	//return strcmp((*(struct Stu*)e1).name , (*(struct Stu*)e2).name);
}
void test2()
{
	struct Stu arr[] = { {"zhangsan",20},{"lisi",30},{"wangwu",12} };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), compar_stu_by_name);
 
}
 
int main()
{
	test2();
}

我们把回调函数这种情况叫做泛型编程。即便泛型编程在C语言中比较牵强。 

最后，提出一个问题上面的题目我们都是正序排序。那如果我们想要倒序排序，代码又要怎样去修改呢？什么代码可以修改，什么代码不能修改呢？

那其实我们也在上面提到过，我们的排序函数代码bubble_sort是不能修改的。

以整型为例，所以我们只能修改比较大小的函数cmp_int

✔✔✔

//倒叙
//比较大小
void cmp_int(const void* e1, const void* e2)
{
	return *(int*)e2 - *(int*)e1;//>0
}
//正序
//比较大小
void cmp_int(const void* e1, const void* e2)
{
	return *(int*)e1 - *(int*)e2;//>0
}
 

✔✔最后，感谢大家的阅读，若有错误和不足，欢迎指正！旗鼓相当

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