C語(yǔ)言學(xué)習(xí)進(jìn)階篇之萬(wàn)字詳解指針與qsort函數(shù)
更新時(shí)間：2022年08月11日 14:07:53 作者：沐曦希
之前的指針詳解中,提到過(guò)qsort函數(shù)，這個(gè)函數(shù)是用來(lái)排序的,下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于C語(yǔ)言指針與qsort函數(shù)的相關(guān)資料,文中通過(guò)實(shí)例代碼介紹的非常詳細(xì),需要的朋友可以參考下
前言
前面學(xué)到了字符指針，指針數(shù)組是一個(gè)存儲(chǔ)指針的數(shù)組，數(shù)組指針是一個(gè)指向函數(shù)的指針，數(shù)組參數(shù)和指針參數(shù)。其中不乏有很多需要注意的知識(shí)點(diǎn)，例如：&數(shù)組名和數(shù)組名表示的含義，一二維數(shù)組的傳參，一二維指針的傳參。
函數(shù)指針
數(shù)組指針：指向數(shù)組的指針就是數(shù)組指針。
函數(shù)指針：指向函數(shù)的指針就是函數(shù)指針。
int arr[5] = { 0 };
int(*p1)[5] = &arr;
p1就是數(shù)組指針，&數(shù)組名—取出的數(shù)組的地址。
那么&函數(shù)名—取出的就是函數(shù)的地址。
int Add(int x, int y)
{
return x + y;
}
#include<stdio.h>
int main()
{
printf("%p\n", &Add);
printf("%p\n", Add);
return 0;
}
對(duì)于函數(shù)來(lái)，&函數(shù)名和函數(shù)名都是函數(shù)的地址。
函數(shù)只要定義了，就有地址，此時(shí)函數(shù)放在代碼區(qū)（只能讀，不能改）。
int Add(int x, int y)
{
return x + y;
}
#include<stdio.h>
int main()
{
int (*pf)(int, int) = &Add;//int (*pf)(int x,int y) = Add
int ret = pf(2, 3);//(*pf(2,3)//這里的*可以寫(xiě)也可以不寫(xiě)
//因?yàn)锳dd是函數(shù)的地址，而pf存放的是Add的地址，一般調(diào)用Add函數(shù)都是Add(x,y),故*可以寫(xiě)也可以不寫(xiě)
//*僅表示pf是指針，并不是解引用
printf("%d\n", ret);
printf("%p\n", &Add);
printf("%p\n", Add);
return 0;
}
void test()
{
printf("hehe\n");
}
//下面pfun1和pfun2哪個(gè)有能力存放test函數(shù)的地址？
void (*pfun1)();
void *pfun2();
首先，能給存儲(chǔ)地址，就要求pfun1或者pfun2是指針，那哪個(gè)是指針？
答案是：
pfun1可以存放。pfun1先和*結(jié)合，說(shuō)明pfun1是指針，指針指向的是一個(gè)函數(shù)，指向的函數(shù)無(wú)參數(shù)，返回值類(lèi)型為void。
當(dāng)函數(shù)作為形參傳參時(shí)，函數(shù)指針作為形參來(lái)接受。
例子：
#include<stdio.h>
int Add(int x, int y)
{
return x + y;
}
void calc(int (*p)(int, int))
{
int a = 3;
int b = 4;
int ret = p(a, b);
printf("%d\n", ret);
}
int main()
{
calc(Add);
return 0;
}
代碼一
(*(void (*)())0)();
0由int 類(lèi)型強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換成函數(shù)指針類(lèi)型void(*)(),(void(*)())0是函數(shù)的地址。
以上代碼是一次函數(shù)調(diào)用，調(diào)用的是0作為地址處大的函數(shù)。
- 把0強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換成：無(wú)參數(shù)，返回類(lèi)型是void的函數(shù)地址。
- 調(diào)用0地址處的這個(gè)函數(shù)，沒(méi)有參數(shù)，返回值的類(lèi)型是void。
代碼二
void (*signal(int , void(*)(int)))(int);
據(jù)分析知，signal是函數(shù)名，void(*)(int)是函數(shù)的指針類(lèi)型
以上代碼是一個(gè)函數(shù)聲明，聲明的signal函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)的類(lèi)型是int,第二個(gè)參數(shù)的類(lèi)型是函數(shù)指針，該函數(shù)指針指向的函數(shù)參數(shù)是int，返回類(lèi)型是void,返回類(lèi)型是void;signal函數(shù)的返回類(lèi)型也是一個(gè)函數(shù)指針，該函數(shù)指針指向的函數(shù)參數(shù)是int，返回類(lèi)型是void。
簡(jiǎn)化：
typedef void(*pf_t)(int);//把void(*)(int)類(lèi)型重命名為pf_t pf_t signal(int, pf_t);
int Add(int ,int );//函數(shù)聲明
函數(shù)指針數(shù)組
數(shù)組是一個(gè)存放相同類(lèi)型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間，已經(jīng)學(xué)習(xí)了指針數(shù)組，例如：
int* arr[10]; //數(shù)組的每個(gè)元素是int*
那要把函數(shù)的地址存到一個(gè)數(shù)組中，那這個(gè)數(shù)組就叫函數(shù)指針數(shù)組，函數(shù)指針的數(shù)組定義:
int (*parr1[10])(); int *parr2[10](); int (*)() parr3[10];
答案是：parr1
parr1 先和 [] 結(jié)合，說(shuō)明 parr1是數(shù)組，數(shù)組的內(nèi)容是 int (*)() 類(lèi)型的函數(shù)指針。
函數(shù)指針數(shù)組的用途
函數(shù)指針數(shù)組的用途是轉(zhuǎn)移表。
寫(xiě)一個(gè)計(jì)算器：加法，減法，乘法，除法
計(jì)算器的基本代碼
#include<stdio.h>
void menu()
{
printf("**************************\n");
printf("*** 1.Add 2.Sub ***\n");
printf("*** 3.Mul 4.Div ***\n");
printf("*** 0.exit ***\n");
printf("**************************\n");
}
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;
}
int main()
{
int input = 0;
int x = 0;
int y = 0;
int ret = 0;
do
{
menu();
printf("請(qǐng)選擇算法:>");
scanf("%d", &input);
switch (input)
{
case 1:
printf("請(qǐng)輸入兩個(gè)操作數(shù):>");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = Add(x, y);
printf("%d\n", ret);
break;
case 2:
printf("請(qǐng)輸入兩個(gè)操作數(shù):>");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = Sub(x, y);
printf("%d\n", ret);
break;
case 3:
printf("請(qǐng)輸入兩個(gè)操作數(shù):>");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = Mul(x, y);
printf("%d\n", ret);
break;
case 4:
printf("請(qǐng)輸入兩個(gè)操作數(shù):>");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = Div(x, y);
printf("%d\n", ret);
break;
case 0:
printf("退出計(jì)算器\n");
break;
default:
printf("選擇錯(cuò)誤\n");
break;
}
} while (input);
return 0;
}
以上為計(jì)算機(jī)的一個(gè)基本代碼，但是代碼重復(fù)性太高，那么可以通過(guò)用函數(shù)作為參數(shù)傳參，用函數(shù)指針來(lái)作為形參來(lái)接受。
函數(shù)指針實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)
#include<stdio.h>
void menu()
{
printf("**************************\n");
printf("*** 1.Add 2.Sub ***\n");
printf("*** 3.Mul 4.Div ***\n");
printf("*** 0.exit ***\n");
printf("**************************\n");
}
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 calc(int (*pf)(int, int))
{
int x = 0;
int y = 0;
int ret = 0;
printf("請(qǐng)輸入兩個(gè)操作數(shù):>");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = pf(x, y);
printf("%d\n", ret);
}
int main()
{
int input = 0;
do
{
menu();
printf("請(qǐng)選擇算法:>");
scanf("%d", &input);
switch (input)
{
case 1:
calc(Add);
break;
case 2:
calc(Sub);
break;
case 3:
calc(Mul);
break;
case 4:
calc(Div);
break;
case 0:
printf("退出計(jì)算器\n");
break;
default:
printf("選擇錯(cuò)誤\n");
break;
}
} while (input);
return 0;
}
函數(shù)指針數(shù)組實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單計(jì)算機(jī)
竟然函數(shù)指針能實(shí)現(xiàn)，那么通過(guò)修改后，函數(shù)指針數(shù)組也能實(shí)現(xiàn)。
#include<stdio.h>
void menu()
{
printf("**************************\n");
printf("*** 1.Add 2.Sub ***\n");
printf("*** 3.Mul 4.Div ***\n");
printf("*** 0.exit ***\n");
printf("**************************\n");
}
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;
}
int main()
{
int input = 0;
int x = 0;
int y = 0;
int (*pf)(int, int) = Add;
//函數(shù)指針數(shù)組
//轉(zhuǎn)移表
int (*arr[5])(int, int) = { 0,Add,Sub,Mul,Div };
do
{
menu();
printf("請(qǐng)選擇算法:>");
scanf("%d", &input);
if (input >= 1 && input <= 4)
{
printf("請(qǐng)輸入兩個(gè)操作數(shù):>");
scanf("%d %d", &x, &y);
int ret = arr[input](x, y);
printf("%d\n", ret);
}
else if (input == 0)
{
printf("退出游戲!\n");
}
else
printf("選擇錯(cuò)誤!\n");
} while (input);
return 0;
}
#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;
}
int main()
{
int (*pf)(int, int) = Add;//pf是函數(shù)指針
int (*arr[4])(int, int) = { Add,Sub,Mul,Div };//arr就是函數(shù)指針的數(shù)組
int i = 0;
for (i = 0; i < 4; i++)
{
int ret = arr[i](8, 4);
printf("%d\n", ret);
}
return 0;
}
指向函數(shù)指針數(shù)組的指針
指向函數(shù)指針數(shù)組的指針是一個(gè)指針。該指針指向一個(gè) 數(shù)組 ，數(shù)組的元素都是 函數(shù)指針 ;
如何定義呢？
#include<stdio.h>
void test(const char* str)
{
printf("%s\n",str);
}
int main()
{
test("abc");
void (*ptest)(const char*) = test;//函數(shù)指針ptest
void (*pparr[3])(const char* str);//函數(shù)指針數(shù)組
pparr[0] = test;
void (*(*ppptest)[5])(const char*) = &pparr;//函數(shù)指針數(shù)組指針
return 0;
}
#include<stdio.h>
int main()
{
//函數(shù)指針數(shù)組
int (*pfArr[])(int, int) = { 0,Add,Sub,Mul,Div };
//指向函數(shù)指針數(shù)組的指針
int (*(*ppfArr)[5])(int, int) = &pfArr;
return 0;
}
回調(diào)函數(shù)
回調(diào)函數(shù)就是一個(gè)通過(guò)函數(shù)指針調(diào)用的函數(shù)。如果你把函數(shù)的指針（地址）作為參數(shù)傳遞給另一個(gè)函數(shù)，當(dāng)這個(gè)指針被用來(lái)調(diào)用其所指向的函數(shù)時(shí)，我們就說(shuō)這是回調(diào)函數(shù)?；卣{(diào)函數(shù)不是由該函數(shù)的實(shí)現(xiàn)方直接調(diào)用，而是在特定的事件或條件發(fā)生時(shí)由另外的一方調(diào)用的，用于對(duì)該事件或條件進(jìn)行響應(yīng)。
簡(jiǎn)單的冒泡排序
冒泡排序只能排序整型數(shù)據(jù)。
#include<stdio.h>
void bubble_sort(int arr[], int sz)
{
int i = 0;
//趟數(shù)
for (i = 0; i < sz - 1; i++)
{
int j = 0;
//一趟
for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
{
if (arr[j] > arr[j + 1])
{
int tmp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = tmp;
}
}
}
}
int main()
{
int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
bubble_sort(arr, sz);
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}
可是有缺點(diǎn)，當(dāng)數(shù)組arr[]本來(lái)就是升序數(shù)組，一樣要按照未排序的數(shù)組進(jìn)行。
冒泡排序的優(yōu)化
void bubble_sort(int arr[], int sz)
{
int i = 0;
//趟數(shù)
for (i = 0; i < sz - 1; i++)
{
int j = 0;
int flag = 1;
//一趟
for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
{
if (arr[j] > arr[j + 1])
{
int tmp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = tmp;
flag = 0;
}
if (flag == 1)
{
break;
}
}
}
}
盡管這樣，冒泡排序只能排序整型數(shù)組，限制太多，可以運(yùn)用qsort函數(shù)快排
qsort函數(shù)
qsort函數(shù)介紹
qsort使用快速排序的思想實(shí)現(xiàn)的一個(gè)排序的函數(shù)。
void* base
指向要排序的數(shù)據(jù)的起始位置。
size_t num
待排序的數(shù)據(jù)元素的個(gè)數(shù)。
size_t width
待排序的數(shù)據(jù)元素的大?。▎挝皇亲止?jié)）
int (*compare)(const void *elem1, const void *elem2 )
函數(shù)指針，比較函數(shù)。e1指向一個(gè)整型，e2指向另一個(gè)整型。
該函數(shù)的返回值是整型：
- 當(dāng)elem1小于elem2時(shí)，返回值是小于0的。
- 當(dāng)elem1等于elem2時(shí)，返回值是0。
- 當(dāng)elem1大于elem2時(shí)，返回值是大于0的。
qsort這個(gè)函數(shù)可以排序任意類(lèi)型的數(shù)據(jù)。qsort默認(rèn)為升序。
qsort實(shí)現(xiàn)冒泡排序
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int cmp_int(const void* e1, const void* e2)
{
return (*(int*)e1 - *(int*)e2);
}
int main()
{
int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}
int a = 10; void* pv = &a;//voi*是無(wú)具體類(lèi)型的指針，可以接受任意類(lèi)型的地址。 //void* 是無(wú)懼類(lèi)型的指針，所以不能解引用操作，也不能+-整數(shù)
qsort排序結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
按名字升序
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
struct Stu
{
char name[20];
int age;
};
int cmp_stu_by_name(const void* e1, const void* e2)
{
return strcmp(((struct Stu*)e1)->name, ((struct Stu*)e2)->name);
}
void test()
{
struct Stu s[] = { {"zhangsan",15},{"lisi",30},{"wangwu",25} };
int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_name);
struct Stu* p1 = s;
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%s,%d\n", s[i].name, s[i].age);
}
}
int main()
{
test();
return 0;
}
按年齡升序
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
struct Stu
{
char name[20];
int age;
};
int cmp_stu_by_age(const void* e1, const void* e2)
{
return ((struct Stu*)e1)->age-((struct Stu*)e2)->age;//通過(guò)改變e1和e2位置來(lái)改變升序和降序
}
void test()
{
struct Stu s[] = { {"zhangsan",15},{"lisi",30},{"wangwu",25} };
int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
qsort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_age);
struct Stu* p1 = s;
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%s,%d\n", s[i].name, s[i].age);
}
}
int main()
{
test();
return 0;
}
模擬實(shí)現(xiàn)qsort函數(shù)
排序整型
void Swap(char* buf1, char* buf2, int width)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < width; i++)
{
char tmp = *buf1;
*buf1 = *buf2;
*buf2 = tmp;
buf1++;
buf2++;
}
}
void bubble_sort(void* base, int sz, int width, int(*cmp)(const void* e1, const void* e2))
{
int i = 0;
//趟數(shù)
for (i = 0; i < sz - 1; i++)
{
int flag = 1;//假設(shè)數(shù)組是排好序
//一趟冒泡排序的過(guò)程
int j = 0;
for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
{
if (cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0)
{
//交換
Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);
flag = 0;
}
}
if (flag == 1)
{
break;
}
}
}
void test1()
{
int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
}
int main()
{
test1();
return 0;
}
排序結(jié)構(gòu)體
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
struct Stu
{
char name[20];
int age;
};
void cmp_int(const void* e1, const void* e2)
{
return *((int*) e1) - *((int*)e2);
}
void Swap(char* buf1, char* buf2, int width)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < width; i++)
{
char tmp = *buf1;
*buf1 = *buf2;
*buf2 = tmp;
buf1++;
buf2++;
}
}
void bubble_sort(void* base, int sz, int width, int(*cmp)(const void* e1, const void* e2))
{
int i = 0;
//趟數(shù)
for (i = 0; i < sz - 1; i++)
{
int flag = 1;//假設(shè)數(shù)組是排好序
//一趟冒泡排序的過(guò)程
int j = 0;
for (j = 0; j < sz - 1 - i; j++)
{
if (cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0)
{
//交換
Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);
flag = 0;
}
}
if (flag == 1)
{
break;
}
}
}
int cmp_stu_by_name(const void* e1, const void* e2)
{
//strcmp --> >0 ==0 <0
return strcmp(((struct Stu*)e1)->name, ((struct Stu*)e2)->name);
}
int cmp_stu_by_age(const void* e1, const void* e2)
{
return ((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age;
}
void test3()
{
int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
//0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
//把數(shù)組排成升序
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
}
void test4()
{
//測(cè)試使用qsort來(lái)排序結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
struct Stu s[] = { {"zhangsan", 15}, {"lisi", 30}, {"wangwu", 25} };
int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);
bubble_sort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_name);
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%s,%d\n", s[i].name, s[i].age);
}
printf("\n");
bubble_sort(s, sz, sizeof(s[0]), cmp_stu_by_age);
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%s,%d\n", s[i].name, s[i].age);
}
printf("\n");
}
int main()
{
test3();
test4();
return 0;
}
寫(xiě)在最后
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既然在創(chuàng)建對(duì)象時(shí)有構(gòu)造函數(shù)（給成員初始化），那么在銷(xiāo)毀對(duì)象時(shí)應(yīng)該還有一個(gè)清除成員變量數(shù)據(jù)的操作咯，析構(gòu)函數(shù)與構(gòu)造函數(shù)功能相反，析構(gòu)函數(shù)不是完成對(duì)象的銷(xiāo)毀，局部對(duì)象銷(xiāo)毀工作是由編譯器完成的。而對(duì)象在銷(xiāo)毀時(shí)會(huì)自動(dòng)調(diào)用析構(gòu)函數(shù)，完成類(lèi)的一些資源清理工作2022-06-06
大小端的問(wèn)題在很多面試筆試中都會(huì)遇到,本文主要介紹了C語(yǔ)言判斷大小端的兩種方法,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì),需要的朋友們下面隨著小編來(lái)一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧2024-02-02