[c语言]——模拟实现qsort函数

首先我们要知道qsort是一个对目标进行排序的函数,不管是数字,还是字符都可以使用qsort来实现,来看标准库中我们是怎么样来使用这个函数的,代码如下

struct Stu
{
	char name[20];
	int age;
};
int cmp_name(const void* e1,const void* e2)
{
	return strcmp(((struct Stu*)e1)->name, ((struct Stu*)e2)->name);
}
int main()
{
	struct Stu s[3] = {{"zhangsan",20},{"lisi",30},{"wangwu",15}};
	int sz = sizeof(s)/sizeof(s[0]);
	qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_name);//cmp_name是留给使用者自己实现的,因为写库函数的人不知道我们要排序什么数据
	return 0;
}

void qsort(void * base,size_t nmemb,size_t size ,int(*compar)(const void *,const void *));
这是标准库中的qsort函数
1.base是我们要排序的数组
2.nmemb是数组中数据的个数
3.size是每个数据的占用的数据空间
4.这里的compar是一个函数指针,用来实现对比俩个数据的大小
整理清楚每个参数的含义,我们的模拟实现代码如下

#include<stdio.h>
#include<string.h>
struct Stu
{
	char name[20];
	int age;
};
//int cmp_age(const void* e1,const void* e2)//比较数字
//{
//	return ((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age;
//}
int cmp_name(const void* e1,const void* e2)//比较字符
{
	return strcmp(((struct Stu*)e1)->name, ((struct Stu*)e2)->name);
}//上边的俩个函数是我们作为用户使用来实现的,下面的代码是我们自己实现的模拟库函数
void Swap(char*e1,char* e2, int width)
{
	int i = 0;
	for(i = 0; i < width; i++)
	{
		char tmp = *e1;
		*e1 = *e2;
		*e2 = tmp;
		e1++;
		e2++;
	}
}
void bubble_sort(void* base,int sz, int width, int (*cmp)(const void* e1,const void* e2))//用冒泡排序来模拟实现,因为我们
不知道传过来的数据是什么类似所以用char型指针接受
{
	int i = 0;
	int j = 0;
	for(i = 0; i < sz-i; i++)
	{
		for(j = 0; j < sz-i-1; j++)
		{
			if(cmp((char*)base + j*width,(char*)base + (j+1)*width) > 0)//我们不知道传过来数据的大小,所以将数据都转化
			为char型数据
			{
				Swap((char*)base + j*width,(char*)base + (j+1)*width, width);
			}
		}
	}
}
int main()
{
	struct Stu s[3] = {{"zhangsan",20},{"lisi",30},{"wangwu",15}};
	int sz = sizeof(s)/sizeof(s[0]);
	bubble_sort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_name);
	return 0;
}
### C语言常见库函数模拟实现 以下是几个常见的C语言函数及其模拟实现的方法和解析: #### 1. `strstr` 函数模拟实现 `strstr` 是一个用于查找子串位置的标准库函数。其功能是在目标字符串中寻找指定的子串,并返回指向第一次匹配处的指针。 ```c #include <stdio.h> #include <string.h> char* my_strstr(const char* haystack, const char* needle) { if (needle[0] == '\0') return (char*)haystack; while (*haystack != '\0') { const char *h = haystack, *n = needle; while (*h == *n && *n != '\0') { h++; n++; } if (*n == '\0') return (char*)haystack; haystack++; } return NULL; } ``` 上述代码实现了 `strstr` 的核心逻辑,逐字符对比两个字符串并判断是否存在完全匹配的情况[^2]。 --- #### 2. `strlen` 函数模拟实现 `strlen` 是用来计算字符串长度的一个常用库函数。其实现可以通过遍历字符串直到遇到 `\0` 来完成计数操作。 ```c #include <assert.h> size_t my_strlen(const char* str) { assert(str != NULL); size_t count = 0; while (*str++ != '\0') { count++; } return count; } ``` 此版本基于循环逐一读取字符的方式统计字符串长度[^3]。 --- #### 3. `strcpy` 函数模拟实现 `strcpy` 将源字符串复制到目标缓冲区中。需要注意的是,在实际应用时要确保目标缓冲区有足够的空间来存储完整的字符串副本。 ```c #include <stdlib.h> char* my_strcpy(char* dest, const char* src) { char* ret = dest; while ((*dest++ = *src++) != '\0'); return ret; } ``` 该实现在每次迭代过程中将单个字符从源地址拷贝至目的地址直至结束符为止[^1]。 --- #### 4. `strcmp` 函数模拟实现 `strcmp` 对比两字符串的内容差异,如果相等则返回值为零;否则依据字典序给出正负数值表示前者大于后者还是小于后者的关系。 ```c int my_strcmp(const char* s1, const char* s2){ while(*s1 && (*s1==*s2)){ ++s1; ++s2; } return *(unsigned char *)s1 - *(unsigned char *)s2 ; } ``` 这段代码展示了如何利用简单的条件语句配合递增运算符达成预期效果。 --- #### 5. `qsort` 排序算法自定义比较器 虽然严格意义上讲这不是单一某个特定“库函数”的重写形式,但是提供定制化行为的能力对于学习理解底层机制非常重要。下面是一个整型数组升序排列的例子: ```c void qsort_example() { int array[] = {78, 90, 67, 89}; int length = sizeof(array)/sizeof(int); qsort(array, length, sizeof(int), cmp_int); for(int i=0;i<length;i++) printf("%d ",array[i]); } // 定义比较函数 int cmp_int(const void* a, const void* b){ return (*(int*)a - *(int*)b); } ``` 这里展示了一个典型的调用场景以及相应的辅助工具——即所谓的回调接口设计模式[^4]。 --- ### 总结 以上列举了几种典型情况下针对不同需求所采取的不同策略和技术手段来进行相应标准库组件的手动构建过程。每一种都有各自的特点与适用范围,请根据具体项目背景灵活选用最合适的方案加以实践验证优化改进!
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