C语言_回调函数和qsort

1. 回调函数

回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。

通俗易懂些讲就是把函数的指针作为参数传递给另一个函数，当在另一个函数中通过这个指针调用其所指向的函数时，那这个通过指针被调用的函数就叫做回调函数。

先上一个模拟计算机的代码：

#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;
}int main() {int input = 0;int a, b;do {printf("___________________________\n");printf("______1.add     2.sub______\n");printf("______3.mul     4.div______\n");printf("______0.ret          ______\n");scanf("%d", &input);switch (input) {case 1:printf("请输入操作数：\n");scanf("%d %d", &a, &b);printf("%d\n", add(a, b));break;case 2:printf("请输入操作数：\n");scanf("%d %d", &a, &b);printf("%d\n", sub(a, b));break;case 3:printf("请输入操作数：\n");scanf("%d %d", &a, &b);printf("%d\n", mul(a, b));break;case 4:printf("请输入操作数：\n");scanf("%d %d", &a, &b);printf("%d\n", div(a, b));break;case 0:printf("退出程序\n");break;default:printf("选择错误\n");break;}} while (input);return 0;
}

这段代码中我们可以看到，case中的代码除了的调用的函数不同，其他成分总是反复出现，显得特别臃肿。这个时候我们就要使用回调函数了，再看以下改造后的代码：

#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;
}int cal(int(*pf)(int, int)) {int a, b;printf("输入操作数：\n");scanf("%d %d", &a, &b);printf("%d\n", pf(a,b));
}int main() {int input = 0;int a, b;do {printf("___________________________\n");printf("______1.add     2.sub______\n");printf("______3.mul     4.div______\n");printf("______0.ret          ______\n");scanf("%d", &input);switch (input) {case 1:cal(add);break;case 2:cal(sub);break;case 3:cal(mul);break;case 4:cal(div);break;case 0:printf("退出程序\n");break;default:printf("选择错误\n");break;}} while (input);return 0;
}

这段代码看起来是不是让人眼前一亮呢？将每个case中冗余的部分汇总到一个函数中，再通过函数指针调用所需要的函数。这就是回调函数的作用之一。

2. qsort函数

qsort函数是一个C标准库中的一个通用排序函数，用于对数组进行快速排序。

qsort函数的原型定义在<stdlib.h>头文件中。

下面是qsort函数调用的形式：

void qsort(void *base, size_t nmemb, size_t size,int (*cmp)(const void *, const void *));

函数参数解析：

void *base：指向要排序数组首元素的指针。
size_t nmemb：数组中元素个数。
size_t size：数组中元素的类型大小。
int (\*cmp)(const void*,const void*)：函数指针，指向比较两个元素的函数。（第一个元素小于第二个元素，返回负整数；两个元素相等，返回零；第一个元素大于第二个元素，返回正整数）。

2.1 qsort的使用

排序整形数据：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
//要使用qsort函数需先实现一个比较函数
int int_cmp(const void* p1, const void* p2) {return (*(int*)p1 - *(int*)p2);
}int main() {int i = 0;int arr[10] = { 9,2,1,6,5,4,7,8,0,3 };qsort(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), sizeof(arr[0]), *int_cmp);for (i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++) {printf("%d\t", arr[i]);}return 0;
}

排序结构数据：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
struct stu {char name[20];//名字int age;//年龄
};//比较名字
int cmp_name(const void* p1, const void* p2) {return strcmp(((struct stu*)p1)->name,((struct stu*)p2)->name);//strcmp 是一个库函数，专门用来比较两个字符串大小
}
//比较年龄
int cmp_age(const void* p1, const void* p2) {return ((struct stu*)p1)->age - ((struct stu*)p2)->age;
}//排序名字
void test1() {struct stu s[] = { {"wu",22},{"liu",20}, {"qi",18} };qsort(s, sizeof(s) / sizeof(s[0]), sizeof(s[0]), *cmp_name);
}
//排序年龄
void test2() {struct stu s[] = { {"wu",22},{"liu",20}, {"qi",18} };qsort(s, sizeof(s) / sizeof(s[0]), sizeof(s[0]), *cmp_age);
}int main() {test1();test2();return 0;
}

2.2 qsort的模拟实现

使用回调函数，用冒泡排序的方式模拟实现qsort。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
//比较函数
int int_cmp(const void* p1, const void* p2) {//使用const修饰指针，增强代码的可维护性。return *(int*)p1 - *(int*)p2;
}
//转换函数 - 实现排序时的元素调换
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;}
}
//使用回调函数，实现排序功能
void bubble(void* base, int count, int size, int(*cmp)(void*, void*)) {int i, j;for (i = 0; i < count - 1; i++) {for (j = 0; j < count - 1 - i; 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[10] = { 66,23,22,1,3,5,7,9,10,2 };bubble(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), sizeof(arr[0]), *int_cmp);int i;for (i = 0; i < 10; i++) {printf("%d\t", arr[i]);}return 0;
}