C语言指针第4篇——共5篇

已于 2024-03-15 20:29:29 修改
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文章标签： c语言 开发语言 c++ linux 学习 visual studio 数据结构
于 2023-09-29 15:21:57 首次发布
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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。

第三讲第六讲中计算器功能的实现，一开始会发现代码显得很冗余。

//回调函数使用后
#include<stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
	return x + y;
}
int Sub(int x, int y)
{
	return x - y;
}
int Mul(int x, int y)
{
	return x * y;
}
int Div(int x, int y)
{
	return x / y;
}

void menu()
{
	printf("************计算器***********\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)) //用函数指针来访问函数
{
	int x = 0;
	int y = 0;
	int ret = 0;
	printf("请输入两个数—>:");
	scanf("%d %d", &x, &y);
	ret = pf(x, y);
	printf("结果—>:%d \n", ret);
}
int main()
{
	int input = 0;
	do {
		menu();
		printf("请选择功能—>:");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			calc(Add);//一个函数内部有着调用另外一个函数
			break;
		case 2:
			calc(Sub);
			break;
		case 3:
			calc(Mul);
			break;
		case 4:
			calc(Div);
			break;
		case 0:
			printf("退出计算器\n");
			break;
		default:
			printf("输入错误，请重新输入\n");
			break;
		}
	} while (input);
	return 0;
}

二、qsort 函数讲解

qsort 函数的官网链接https://legacy.cplusplus.com/reference/cstdlib/qsort/
qsort 是一个库函数，使用它得包含头文件 <stdilb.h>
其实 qsort 类似于冒泡排序（第二讲），其本质都是按照需求排列
qsort 的使用格式：

void qsort (void* base, //指向要排序的数组的第一个对象的指针，转换为 .void*
		   size_t num,  //数组元素的个数，是无符号整型
		   size_t size, //数组每个元素的大小，是无符号整型
           int (*compar)(const void*,const void*) //指向比较两个元素的函数的指针。
           );

我们现在把每个参数来进行讲解：

1、 void* base

实际求首元素的地址

void* : 是一种无具体类型的指针类型，也叫通用指针类型。
int a = 10;
int *p = &a;
void* pa = &a;
void* 类型可以接收任意数据类型的地址，但是当你需要调用它时就会发现调用不了
例如：
printf("%d \n", *p);
printf("%d \n", *pa);
pa+1;//由于不知道它的类型和所需要访问多少字节空间，无法进行+1操作，其他也是同理
...
也就是说void* 只是单纯来存放指针的

在这里插入图片描述

2、 size_t num

这个参数需要知道数组的元素个数

比如一个数组，求其元素的个数
int arr[5] = {1,2,3,4,5};
int sz = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
printf("%d \n", sz);

在这里插入图片描述

3、 size_t size

这个参数需要求得数组每一个元素的空间大小占几个字节

int arr[5] = {1,2,3,4,5};
printf("%d \n",sizeof(arr[0]));

在这里插入图片描述

4、 int compar (const void* p1, const void* p2);

目的在于对数组内各个元素比较的条件判断的函数
将两个指针作为参数（都转换为常量 void*）。该函数通过返回（以稳定和传递的方式）来定义元素的顺序：
在这里插入图片描述
对于可以使用常规关系运算符进行比较的类型，常规函数可能如下所示：compar

int compareMyType (const void * a, const void * b)
{
  if ( *(MyType*)a <  *(MyType*)b ) return -1;
  if ( *(MyType*)a == *(MyType*)b ) return 0;
  if ( *(MyType*)a >  *(MyType*)b ) return 1;
}

qsort 默认按照 p1 - p2 为升序，需要降序则需要 p2 - p1
举例升序：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int test(const void * p1, const void * p2)
{
	return (*(int*)p1 - *(int*)p2);
}

int main()
{
	int arr[5] = { 2,5,1,4,3 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	for (int i = 0; i < sz; i++)//排序前打印
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), test);
	printf("\n");
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	printf("\n");
	return 0;
}

在这里插入图片描述
举例降序：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int test(const void * p1, const void * p2)
{
	return (*(int*)p2 - *(int*)p1);
}

int main()
{
	int arr[5] = { 2,5,1,4,3 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	printf("初始 \n");
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), test);
	printf("\n");
	printf("降序 \n");
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	printf("\n");
	return 0;
}

在这里插入图片描述

三、qsort函数的模拟实现

1、针对整型的模拟排序

让我们用冒泡排序的思想来模拟实现 qsort 函数
第一步：模仿 qsort 传参

#include<stdio.h>

int Cmp_int(const void*p1,const void*p2)   //后面用于判断 >0、=0 、<0 靠它的返回值来决定升序降序
{
	...//后面补充
}

int main()
{
	int arr[] = { 2,4,6,8,0,1,3,5,7,9 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);  //求元素个数
	bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), Cmp_int);//模仿传参：首元素地址、个数、每个元素大小、判断的自定义函数
}

第二步:模仿实现 bubble_sort 函数内部实现的原理
在这里插入图片描述

//再看这里
void Swap(char* buf1, char* buf2, size_t width) //负责实现交换的函数
{
	for (int i = 0; i < width; i++)//循环4次
	{
		//每一次循环都以一个字节的空间进行交换
		char tmp = *buf1;
		*buf1 = *buf2;
		*buf2 = tmp;
		buf1++;		
		buf2++;		
	}
}
//先看这里
void bubble_sort(void* base, size_t sz, size_t width, int (*Cmp)(const void* p1, const void* p2))
{
	for (int i = 0; i < sz - 1; i++)  //这里不懂可以访问我的第二讲的冒泡排序
	{
		for (int j = 0; j < sz - i - 1; j++)
		{
			if (Cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0)
			{
				Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width); //传参数组内相邻的两个元素
			}
		}
	}
}

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
第三步：进行整合
把判断条件加上

#include<stdio.h>

void Swap(char* buf1, char* buf2, size_t width) //负责实现交换的函数
{
	for (int i = 0; i < width; i++)//循环4次
	{
		//每一次循环都以一个字节的空间进行交换
		char tmp = *buf1;
		*buf1 = *buf2;
		*buf2 = tmp;
		buf1++;		
		buf2++;		
	}
}

void bubble_sort(void* base, size_t sz, size_t width, int (*Cmp)(const void* p1, const void* p2))
{
	for (int i = 0; i < sz - 1; i++)  //这里不懂可以访问
	{
		for (int j = 0; j < sz - i - 1; j++)//这里不懂可以访问
		{
			if (Cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0)
			{
				Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width); //传参数组内相邻的两个元素
			}
		}
	}
}

int Cmp_int(const void*p1,const void*p2)
{
	return *(int*)p1 - *(int*)p2;
}

void print(int arr[], int sz)
{
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	printf("\n");
	printf("\n");
}
int main()
{
	int arr[] = { 2,4,6,8,0,1,3,5,7,9 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	//排序前
	print(arr,sz);
	bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), Cmp_int);//模仿传参：首元素地址、个数、每个元素大小、判断的自定义函数
	//排序后
	print(arr, sz);
}

运行结果：
在这里插入图片描述

2、针对结构体的模拟排序

struct Stu
{
	char name[20];
	int age;
};

面对结构体，这时我们要排序，就要确定比较对象，比如我们比较的是年龄

这就要重新写一个判断age的函数
int Cmp_Stu_by_age(const void*p1,const void*p2)
{
	return ((struct Stu*)p1)->age - ((struct Stu*)p2)->age;
}

void print(struct Stu s[], int sz)//这是结构体打印的格式
{
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		//这里有一个 . 访问操作符在 s 后面输入 . 就可以访问结构体内的数据
		printf(" %s  %d     ", s[i].name,s[i].age);
	}
	printf("\n");
	printf("\n");
}
int main()
{
	struct Stu s[] = { {"zhangsan",18},{"lisi",25},{"wangwu",8} };
	int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
	//排序前
	print(s, sz);
	bubble_sort(s, sz, sizeof(s[0]), Cmp_Stu_by_age);//模仿传参：首元素地址、个数、每个元素大小、判断的自定义函数
	//排序后
	print(s, sz);
}

结果如下：
在这里插入图片描述

如果我们是要比较结构体中的名字的话就需要这么改：

int Cmp_Stu_by_name(const void*p1,const void*p2)
{
	return 	strcmp(((struct Stu*)p1)->name, ((struct Stu*)p2)->name);
}

int main()
{
	struct Stu s[] = { {"zhangsan",18},{"lisi",25},{"wangwu",8} };
	int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
	//排序前
	print(s, sz);
	bubble_sort(s, sz, sizeof(s[0]), Cmp_Stu_by_name);//模仿传参：首元素地址、个数、每个元素大小、判断的自定义函数
	//排序后
	print(s, sz);
}

结果如下：
在这里插入图片描述

strcmp 函数

这是 strcmp 函数的格式
在这里插入图片描述
将 C 字符串 str1 与 C 字符串 str2 进行比较。

刚好发现 strcmp 的返回值跟 qsort 的返回值一致，取得的效果一样。

在这里插入图片描述

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