C语言qsort()函数中传入的比较函数，其参数类型

最新推荐文章于 2024-03-23 17:05:09 发布

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#错题 #指针

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本文探讨了在C语言中使用qsort()函数进行字符串排序的问题，详细解析了排序失败的原因，即对指针的理解不足，特别是处理char*数组时的特殊性。通过对比正确与错误的比较函数实现，阐述了如何正确地使用qsort()函数对字符串数组进行排序。

问题描述

一个字符串排序程序，使用了库函数qsort()，但运行结果不对。

/* file: test.c
用户输入三个字符串，程序排序后按升序输出。
*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include<stdlib.h>
int cmp(char *s1, char *s2) {
    return strcmp(s1, s2);
}
#define N 3
int main(void)
{
    char *s[3];
    int len = 0;

    scanf("%[^\n]%n\n", s[0] = malloc(len), &len);
    scanf("%[^\n]%n\n", s[1] = malloc(len), &len);
    scanf("%[^\n]%n", s[2] = malloc(len), &len);

    qsort(&s, N, sizeof(s[0]), (void*)cmp);

    for (int i = 0;i<N; i++)puts(s[i]);

}

$ make test
make test.d
gcc --std=c11 -Wall -O2    -c -o test.o test.c
gcc   test.o  -lgmp -o test
$ ./test
abc
abe
abd
abe	# 这里有问题，正确的结果应该是"abc,abd,abe"的顺序。
abd
abc

原因分析

对指针理解的不够透彻
用char*表示字符串，在数组中有些特殊，增加了迷惑程度。
通过在cmp函数中输出得到的地址，找到了原因，整理成如下代码：

/*
qsrot（）库函数的用法
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include<string.h>
void p_arr(int *arr, int n){
    printf("[%d", arr[0]);
    for (int i = 1; i<n;i++)printf(", %d", arr[i]);
    printf("]\n");
}
void p_str(char *arr[], int n){
    printf("[%s", arr[0]);
    for (int i = 1; i<n;i++)printf(", %s", arr[i]);
    printf("]\n");
}
//1. 基本用法：对数组排序
int cmp1(int *p, int *q){ return *p < *q? -1 : *p==*q? 0 : 1;}
void usage1(){
    int arr[] = {3,2,5, 1};
    const int len = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    printf("origin:");
    p_arr(arr, len);
    qsort(arr, len, sizeof(arr[0]), (void*)cmp1);
    printf("sorted:");
    p_arr(arr, len);
}
// 2. 指针
// 当涉及到指针时，
int cmp2();
void usage2(){

    char * s[3] = {"hello", "world"};
    int len = sizeof(s)/sizeof(*s);
    s[2] = strdup("abc");
    // 现在 s 存储着三个指针，指向三个字符串；或者，每个元素都存储着一个char*类型的数据
    p_str(s, len);
    qsort(s, len, sizeof(*s), cmp2);
    p_str(s,len);
}
/*
int cmp2(char *s, char *p){
    // 这是错误的比较方法，搞错了元素的类型
    return strcmp(s, p);
}
*/
int cmp2(char **s, char **p){
    // 要确定qsrot传给cmp的类型，
    // 设 qsort(arr, 。。。);
    // 则 cmp 接受的参数的将是 &arr[0], &arr[1], ...，
    // 它的含义是：传入的是指向数组 arr 第 i 个元素的指针
    // 当 arr 是 char *s[n] 时，可得出 &s[0] 是 &(char *) ==> char **
    // 所以cmp接受的参数将s是一个指针，它指向数组arr的某个元素，于是 *s 才是该元素
    // 存储的内容， 才是实际存储的字符串
    return strcmp(*s, *p);
}

int main(void){
    // usage1();
    usage2();
    return 0;
}