Lesson 15 指针5

今天真的是干货满满。

函数指针

接前一节课结尾的部分，那两个有趣的代码里的第二个：

void (*signal(int , void(*)(int)))(int);

可以使用typedef关键字对上述代码进行简化：

typedef void(*pf_t)(int);
pf_t signal(int,pf_t);

这样理解起来就没什么难度了。注意，其实写成：
typedef void(*)(int) pf_t更容易理解，但是语法不支持，类型名只能和*在一起。

函数指针数组

存放函数指针的数组就是函数指针数组。那么这个数组应该如何定义呢？
看一下代码：

int (*parr[3])();

parr和3结合后说明是数组，那么去掉之后就是int(*)(),这是个函数指针。

函数指针实现转移表

有了函数指针数组，应该如何去使用呢？先看一下下面的代码：

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("**************************\n");
	printf("*******1.add  2.sub*******\n");
	printf("*******3.mul  4.div*******\n");
	printf("*******0.exit   **********\n");
	printf("**************************\n");
}
int main()
{
	//函数指针数组
	int(*pfArr[5])(int, int) = {0, Add, Sub, Mul, Div };//转移表
	int input = 0;
	int x = 0;
	int y = 0;
	int ret = 0;
	do{
		menu();
		printf("请选择:>");
		scanf("%d", &input);
		if (input >= 1 && input <= 4)
		{
			printf("请输入两个操作数：>");
			scanf("%d %d", &x, &y);
			ret = pfArr[input](x, y);
			printf("%d\n", ret);
		}
		else if (0 == input)
		{
			printf("退出计算器\n");
			break;
		}
		else
		{
			printf("选择错误，重新选择\n");
		}
	} while (input);
	return 0;
}

代码中，int(*pfArr[5])(int, int) = {0, Add, Sub, Mul, Div };就是转移表。这里分析一下。
首先看到pfarr[5] 是个数组，去掉这个之后，变成int(*)(int,int) 这个是函数指针类型。所以pfArr[5]是一个存放类型为int(*)(int,int) 函数指针的数组。而函数名就是函数地址，因此这个数组里面存放的就是Add, Sub, Mul, Div 这4个函数和一个0的函数指针数组。为了让下标和input对应，所以在数组下标为0的位置放了一个0。
使用函数指针数组和使用数组差不多，代码是pfArr[input](x, y)，这里input就是数组下标，x、y是函数参数。

qsort使用讲解

void*

void* 是万能指针类型，任何指针都可以存储在void*这个类型下。但使用起来有限制：

1. void* 不能解引用
2. void* 不能进行加减整数运算

qsort结构

qsort是一个库函数，需要引入头文件stdlib.h才可以使用。它的功能就是排序，它可以排序任意类型的数据。qsort的声明是：

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

这里一个一个看：

1. void* base: 需要排序数据的首地址，也是第一个元素的首地址；
2. size_t num: 需要排序数据的个数；
3. size_t size: 需要排序数据的大小（以字节计算）；
4. int(*compar)(const void*, const void*): 比较函数，这是一个函数指针，需要传入的是比较数据中两个元素的函数。

qsort举例

假设我们需要使用qsort排序一个整型的数组。看一下代码：

int cmp_int(const void* e1, const void* e2)
{
	return *(int*)e1-*(int*)e2;	
}
void print_arr(int arr[], int sz)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	printf("\n");
}
void test1()
{
	int arr[] = { 3, 1, 5, 7, 2, 4, 8, 6, 0, 9 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	print_arr(arr, sz);
	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);//这里qsort就是一个回调函数，它在使用的时候，是通过指针调用了cmp_int
	print_arr(arr, sz);
}

int main()
{
	test1();
	return 0;
}

这里分析一下qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);。首先，待比较元素的首地址就是数组名，因此传参arr，元素个数是sz，元素大小是sizeof(arr[0])，然后比较函数的指针就是比较函数的函数名。
然后看一下比较函数是如何实现的：

int cmp_int(const void* e1, const void* e2)
{
	return *(int*)e1-*(int*)e2;	
}

注意，qsort中的比较函数的参数、返回值都是固定的。返回值要求：
如果e1 > e2, 返回一个大于0的数字；
如果e1 < e2,返回一个小于0的数字；
如果e1 = e2, 返回0。
目前这样写是按照升序排列，需要降序的话只需要逻辑反一下即可。降序排列：

int cmp_int(const void* e1, const void* e2)
{
	return *(int*)e2-*(int*)e1;	
}