动态排序实例（函数回调）

于 2015-06-27 14:43:55 发布
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分类专栏： c语言 文章标签： c语言 回调 函数 动态 排序
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版权

需求分析

1.定义一个Teacher结构体包括：姓名，性别，年龄，员工编号，评分
2.定义一个对结构体数组排序的函数，包括一个返回值为BOOl类型的回调函数，实现按照不同的条件对结构体成员排序
3.定义一个打印所有老师信息的函数
4.实现多个返回值为BOOL类型的函数，用来判断排序中的if交换变量条件
5.定义一个判断并打印所有男老师和女老师的函数
6.定义一个枚举类型，和控制台输入功能的数字相对应
7.使用while循环实现重新输入功能，若输入功能以外的数字，则提示重新输入界面截图

函数声明

Teacher.h

//定义一个Teacher结构体
typedef struct teacher {
    char name[20];
    char gender;
    int age;
    int number;
    float score;
}Teacher;
//声明一个枚举和用户从控制台输入的功能数字对应
enum FunctionName {
    CompareNameByAscending = 1,
    CompareNameByDescending,
    CompareNumberByAscending,
    CompareNumberByDescending,
    CompareScoreByAscending,
    CompareScoreByDescending,
    PrintMaleTeacher,
    PrintFemaleTeacher
};
//打印一个Teacher的函数
void printTeacher(Teacher *teacher);
//声明一个函数指针类型，判断条件真假
typedef BOOL(*CompareFunctionPointer)(Teacher teacher1, Teacher teacher2);
//Teacher结构体数组排序函数
void sortTeachers(Teacher teacher[], int count, CompareFunctionPointer cfp);
//打印Teach结构体数组中所有老师信息
void printTeachers(Teacher *teachers, int count);
//按照名字升序排序
BOOL compareNameByAscending(Teacher teacher1, Teacher teacher2);
//按照名字降序排序
BOOL compareNameByDescending(Teacher teacher1, Teacher teacher2);
//按编号升序排序
BOOL compareNumberByAscending(Teacher teacher1, Teacher teacher2);
//按编号降序排序
BOOL compareNumberByDescending(Teacher teacher1, Teacher teacher2);
//按评分升序排序
BOOL compareScoreByAscending(Teacher teacher1, Teacher teacher2);
//按评分降序排序
BOOL compareScoreByDescending(Teacher teacher1, Teacher teacher2);
//输出全部男老师
void printMaleTeacher(Teacher *teachers, int count);
//输出全部女老师
void printFemaleTeacher(Teacher *teachers, int count);
//打印操作说明
void printInstructions();
//重命名输出男女老师函数指针
typedef void (*PrintByGender)(Teacher *teachers, int count);

函数实现

Teacher.m

//打印Teacher的函数
void printTeacher(Teacher *teacher) {
    printf("Name:%-20sGender:%-20cAge:%-20dNumber:%-20dScore:%-20f\n", teacher->name, teacher->gender, teacher->age, teacher->number, teacher->score);
}
//Teacher结构体数组排序函数
void sortTeachers(Teacher teacher[], int count, CompareFunctionPointer cfp) {
    for (int i = 0; i < count - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < count - 1 - i; j++) {
            if (cfp(teacher[j], teacher[j + 1])) {
                Teacher temp = teacher[j];
                teacher[j] = teacher[j + 1];
                teacher[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}
//打印Teach结构体数组中所有老师信息
void printTeachers(Teacher *teachers, int count) {
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        printf("Name:%-20sGender:%-20cAge:%-20dNumber:%-20dScore:%-20f\n", teachers[i].name, teachers[i].gender, teachers[i].age, teachers[i].number, teachers[i].score);
    }
}
//按照名字升序排序
BOOL compareNameByAscending(Teacher teacher1, Teacher teacher2) {
    if (strcmp(teacher1.name, teacher2.name) > 0) {
        return YES;
    }
    return NO;
}
//按照名字降序排序
BOOL compareNameByDescending(Teacher teacher1, Teacher teacher2) {
    if (strcmp(teacher1.name, teacher2.name) < 0) {
        return YES;
    }
    return NO;
}
//按编号升序排序
BOOL compareNumberByAscending(Teacher teacher1, Teacher teacher2) {
    if (teacher1.number > teacher2.number) {
        return YES;
    }
    return NO;
}
//按编号降序排序
BOOL compareNumberByDescending(Teacher teacher1, Teacher teacher2) {
    if (teacher1.number < teacher2.number) {
        return YES;
    }
    return NO;
}
//按评分升序排序
BOOL compareScoreByAscending(Teacher teacher1, Teacher teacher2) {
    if (teacher1.score > teacher2.score) {
        return YES;
    }
    return NO;
}
//按评分降序排序
BOOL compareScoreByDescending(Teacher teacher1, Teacher teacher2) {
    if (teacher1.score < teacher2.score) {
        return YES;
    }
    return NO;
}
//输出全部男老师
void printMaleTeacher(Teacher *teachers, int count) {
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        if (teachers[i].gender == 'm') {
            printf("Name:%-20sGender:%-20cAge:%-20dNumber:%-20dScore:%-20f\n", teachers[i].name, teachers[i].gender, teachers[i].age, teachers[i].number, teachers[i].score);
        }
    }
}
//输出全部女老师
void printFemaleTeacher(Teacher *teachers, int count) {
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        if (teachers[i].gender == 'f') {
            printf("Name:%-20sGender:%-20cAge:%-20dNumber:%-20dScore:%-20f\n", teachers[i].name, teachers[i].gender, teachers[i].age, teachers[i].number, teachers[i].score);
        }
    }
}
//声明一个枚举和用户从控制台输入的功能数字对应
typedef enum FunctionName List;
//打印操作说明
void printInstructions() {
    printf("输入1：实现按照姓名进行升序排序\n");
    printf("输入2：实现按照姓名进行降序排序\n");
    printf("输入3：实现按照员工编号进行升序排序\n");
    printf("输入4：实现按照员工编号进行降序排序\n");
    printf("输入5：实现按照评分进行升序排序\n");
    printf("输入6：实现按照评分进行降序排序\n");
    printf("输入7：实现输出所有的男老师\n");
    printf("输入8：实现输出所有的女老师\n");
    printf("=================================\n");
    printf("请输入实现功能对应的数字：");
}

函数调用

main.m

//创建Teacher类型的结构体数组
Teacher teachers[] = {
    {"CLS", 'f', 35, 120, 100.0},
    {"XQC", 'f', 32, 100, 98.5},
    {"CGX", 'm', 36, 110, 99.5},
    {"XDL", 'f', 30, 90, 59.5},
    {"ZSY", 'm', 24, 190, 60.0}
};
int main(int argc, const char * argv[]) {
    //定义变量
    CompareFunctionPointer function = NULL;
    int n = 0;
    BOOL isAgain = YES;
    int count = sizeof(teachers) / sizeof(teachers[0]);
    //输出用户操作说明
    printInstructions();
    while (isAgain) {
        function = NULL;
        scanf("%d", &n);
        switch (n) {
            case CompareNameByAscending:
                function = compareNameByAscending;
                break;
            case CompareNameByDescending:
                function = compareNameByDescending;
                break;
            case CompareNumberByAscending:
                function = compareNumberByAscending;
                break;
            case CompareNumberByDescending:
                function = compareNumberByDescending;
                break;
            case CompareScoreByAscending:
                function = compareScoreByAscending;
                break;
            case CompareScoreByDescending:
                function = compareScoreByDescending;
                break;
            case PrintFemaleTeacher:
                printFemaleTeacher(teachers, count);
                break;
            case PrintMaleTeacher:
                printMaleTeacher(teachers, count);
                break;
            default: {
                printf("对不起您输入的数字没有对应的函数，请重新输入:");
                break;
            }
        }
        if (function != NULL) {
            sortTeachers(teachers, count, function);
            printTeachers(teachers, count);
        }
    }
    return 0;
}

案例分析

博主手把手教你玩转回调函数

  • 拿到一个案例，博主首先想到的是通过需求分析来设计一个程序的整体架构，尽可能将程序拆分为几个独立的模块，并提高程序的内聚性，减少程序的耦合性。接下来博主将通过对本案例尽可能详细的分析来说明这一点。
  • 首先我们先放下回调函数不管，按照由整体到局部来对这一案例进行分析，题目要求是创建一个结构体数组并且按照一定的顺序输出，那我们就可以先声明一个结构体，并且写一个函数，用来输出结构体数组的每一个成员的变量。这里楼主使用了typedef对结构体重命名，不懂的童鞋自行脑补，内事问度娘。
  • 第一步我们做完了，题目的要求是输出排序后的信息，我们可以写一个函数对数组进行排序。我们就先做一个按照评分对老湿们进行排序吧，之前都是老湿们给我们排序，现在换做我们给老湿们排序了，想想都暗爽那！闲话少叙，使用冒泡排序，对结构体数组按照比较部分交换整体的思想进行交换。
     for (int i = 0; i < count - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < count - 1 - i; j++) {
            if ((teacher[j].score - teacher[j + 1].score) > 0) {
                Teacher temp = teacher[j];
                teacher[j] = teacher[j + 1];
                teacher[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
  • 看到这里有人要说了，既然这都已经可以实现了，为什么还要使用函数回调来做？这个问题问得好！如果只按照一种规则对结构体数组排序，确实这样就已经实现了，但题目是要求按照几种方式对老湿门进行排序，这时使用函数回调就能体现其优越性了。通过分析题目，改变排序规则改变的就是冒泡排序中的if判断条件，那么如果我们能将判断条件作为一个参数传入函数的话，就可以通过在主调函数中改变排序的条件。
    (teacher[j].score - teacher[j + 1].score) > 0
  • 按照这个思路继续想，怎样能将一个判断条件作为函数的参数传入到该函数中那？博主告诉你，回调函数就可以实现这个神奇的功能。有的看客们又要问，为什么回调函数可以作为函数参数那？这个问题问得妙，首先函数是存储在内存中一块叫做代码区的空间的，函数就存储在这块区域，并且每个函数都有一个地址，也就是指针，如果能得到这个地址的话，就可以通过调用定义指针变量指向该地址并调用该函数。
    函数名代表函数首地址，这例子代表定义一个返回值是int型并且有2个int型参数的函数指针p指向fun函数。
    int (*p)(int a, int b) = fun;
  • 首先需要定义一个返回值是BOOL类型并且有两个Teacher结构体变量的函数
    BOOL isTrue(Teacher teacher1, Teacher teacher2);
    为了让函数指针作为参数，需要定义一个相同类型的函数指针类型
    typedef BOOL(*CompareFunctionPointer)(Teacher teacher1, Teacher teacher2);
    看到了吧，有了两个结构体参数teacher1和teacher2就可以尽情的对老湿们进行各种方式的排序了。
  • 接下来定义几个CompareFunctionPointer类型的函数用来实现不同的排序，博主写了按照6中方式排序，看客们可以再自行编写对年龄的排序函数。
    void sortTeachers(Teacher teacher[], int count, CompareFunctionPointer cfp);
    根据博主的提示，相信大家都能完成这样一个排序的函数，其中的cfp就是我们讲到的函数指针，在函数实现部分也会很简单，还记得上面提到的冒泡排序嘛，只要在if的括号中调用函数cfp(teacher[j], teacher[j + 1])
  • 好了，万事俱备，接下来就要见证奇迹了，回到主调函数main.m中，先传入一个按照名字升序排序的函数并打印。注意函数指针参数，博主传入的是一个函数名字，而且没有括号和参数哦，原因上面已经说过了，函数名就是函数的地址，也叫做函数指针。输出结果就是按照名字升序排序的老湿信息。
int count = sizeof(teachers) / sizeof(teachers[0]);
printInstructions();
sortTeachers(teachers, count, compareNameByAscending);
printTeachers(teachers, count);

按姓名升序

  • 亲们看到这里不知道你们理解了没有，小编答应说要尽量详尽的带着大家学习函数回调，那就再带着大家来总结一下吧。
    1.函数回调适用范围：这个东西是一个比普通函数更有逼格的函数，但亲们也要分析具体案例决定使用与否。一般情况下回调函数可以用来替换在函数中的表达式中，达到动态改变条件的作用。
    2.函数回调的使用步骤：首先找到要替换的表达式，写出替换的函数并实现，并定义一个相同类型的函数指针类型，在原函数中加入函数指针类型参数，用回调函数替换原函数表达式部分。

博主讲到这里函数回调部分的内容就差不多结束了，本题目中要求输入功能对应数字并打印，那能不能通过输入一个字符串来调用对应的函数那？博主先卖个关子，看客们可以自行实现输入一个运算单词，例如：sum，max，minGB实现和函数的匹配，博主将在下一篇博客中和亲们分享：返回值是函数指针的函数。亲们记得关注哦。

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