C语言之指针详解（4）

一、回调函数

首先我们先来了解一下什么是回调函数

回调函数通俗来讲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。

先来看看下面的代码，想一想有没有可以用回调函数的方法来进行改进的地方。

//使用回调函数改造前
#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 x, y;int input = 1;int ret = 0;do{printf("*************************\n");printf(" 1:add             2:sub \n");printf(" 3:mul             4:div \n");printf("*******   0.exit   ******\n");printf("*************************\n");printf("请选择：");scanf("%d", &input);switch (input){case 1:printf("输入操作数：");scanf("%d %d", &x,&y);ret = add(x, y);printf("ret = %d\n",ret);break;case 2:printf("输入操作数：");scanf("%d %d", &x,&y);ret = sub(x, y);printf("ret = %d\n",ret);break;case 3:printf("输入操作数：");scanf("%d %d", &x,&y);ret = mul(x, y);printf("ret = %d\n",ret);break;case 4:printf("输入操作数：");scanf("%d %d", &x,&y);ret = div(x, y);printf("ret = %d\n",ret);break;case 0:printf("退出程序\n");break;default:printf("选择错误\n");break;}} while (input);return 0;
}

可以看到，在这段代码里面，输入操作数，函数调用，打印结果这些地方总是在重复的进行，因此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。

修改代码如下：

//使用回调函数改造后
#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;
}
void calc(int(*pf)(int, int))
{int ret = 0;int x, y;printf("输入操作数：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = pf(x, y);printf("ret = %d\n", ret);
}
int main()
{int x, y;int input = 1;int ret = 0;do{printf("*************************\n");printf(" 1:add             2:sub \n");printf(" 3:mul             4:div \n");printf("*******   0.exit   ******\n");printf("*************************\n");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\n");break;default:printf("选择错误\n");break;}} while (input);return 0;
}

二、qsort使用举例

qsort函数是一个用来排序的函数，默认情况下是由小到大排序。并且qsort函数可以排序任意类型的数据比如：整型，浮点型，结构体等等都可以。

使用这个函数需要传入四个参数：

• 需要排序的数组的第一个元素的指针
• 数组的长度
• 每个元素的字节大小
• 比较两个元素的函数的指针

下面是两个用qsort函数进行排序的例子。

2.1使用qsort函数排序整型数据

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

2.2使用qsort函数排序结构体数据

#include <string.h>
#include <stdlib.h>
struct Stu //学生
{char name[20];//名字int age;//年龄
};
//假设按照年龄来比较
int cmp_stu_by_age(const void* e1, const void* e2)
{return ((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age;
}
//strcmp - 是库函数，是专⻔用来⽐较两个字符串的大小的
//假设按照名字来比较
int cmp_stu_by_name(const void* e1, const void* e2)
{return strcmp(((struct Stu*)e1)->name, ((struct Stu*)e2)->name);
}
//按照年龄来排序
void test2()
{struct Stu s[] = { {"zhangsan", 20}, {"lisi", 30}, {"wangwu", 15} };int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_age);
}
//按照名字来排序
void test3()
{struct Stu s[] = { {"zhangsan", 20}, {"lisi", 30}, {"wangwu", 15} };int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_name);
}
int main()
{test2();test3();return 0;
}

三、qsort函数的模拟实现

使用回调函数，模拟实现qsort函数（采用冒泡排序的方式，原来的qsort函数采用的是快速排序的方式）

我们要从观察原有的函数开始来进行模拟实现

首先，原来的函数的声明是这样的：

void qsort (void* base, size_t num, size_t size,int (*compar)(const void*,const void*));

说明：

• 函数没有返回值（那是肯定的呀，因为我们只需要这个函数能够将我们需要的内容排好序就行了）。
• 函数的第一个参数是一个没有类型的指针，用来指向需要排序的数组的第一个元素（因为不知道使用这个函数的人需要排元素类型是是什么的数组）。
• 第二个参数是一个无符号整数类型（因为个数肯定是正的，所以用无符号整数类型），是指数组的元素个数。
• 第三个参数也是一个无符号整数类型（元素的字节大小肯定也是正整数），是指数组中每个元素的字节大小（当我们知道字节大小后就可以知道这个元素所占的空间大小了。这样我们在函数实现时，元素的交换，就可以知道交换多大的字节空间了）。
• 第四个参数是一个函数的指针，这个指向的函数是用来比较数组元素之间的大小的。

代码如下：

#include <stdio.h>
int int_cmp(const void* p1, const void* p2)
{return (*(int*)p1 - *(int*)p2);
}
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;}
}
void bubble(void* base, int count, int size, int(*cmp)(void*, void*))
{int i = 0;int j = 0;for (i = 0; i < count - 1; i++){for (j = 0; j < count - i - 1; 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[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };int i = 0;bubble(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), sizeof(int), int_cmp);for (i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++){printf("%d ", arr[i]);}printf("\n");return 0;
}