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#C语言——学习攻略：深挖指针路线（五）--回调函数，qsort函数，qsort函数的模拟实现

news 2025/8/1 5:31:59

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👀学习专栏：《C语言学习》

💪学习阶段：C语言方向初学者

⏳名言欣赏："暴力解法是上帝给的，优化解法是魔鬼教的。"

1. 回调函数

1.1 什么是回调函数

1.2 回调函数试验：改造一般方式实现计算器功能

2. qsort函数

2.1 介绍qsort函数

2.2 qsort函数排序整型数据

2.3 qsort函数排序结构体数据

3. qsort函数模拟实现

1. 回调函数

1.1 什么是回调函数

--简单说，回调函数就是由一个通过函数指针调用的函数。

--如果把函数的指针（地址）作为参数传给另一个函数，当函数指针被用来调用所指向的函数时，这个被调用的函数就是回调函数。回调函数不由该函数的实现方式直接调用，而是在特定的事件或条件发生时由另外的一方调用的，用于对该事件或条件进行响应。

--回调函数的一大特点：回调函数简化代码避免重复代码——>如果多个函数需要类似的逻辑，回调可以提取公共部分，减少重复。

--就比如上一篇博客分享的：一般方式实现计算器功能的代码，就可以使用回调函数，来看一下吧：

int Add(int x, int y)//这里的Add就是回调函数
{return x + y;
}void test(int(*pf)(int, int))//参数时函数指针，因为要接收函数地址
{int r = pf(10, 20);printf("%d\n", r);
}int main()
{test(Add);//将Add函数的地址传给test函数return 0;
}

1.2 回调函数试验：改造一般方式实现计算器功能

--在前面的博客有分享怎么一般方式来实现计算器的基本功能，但是部分代码重复较高，今天就用回调函数来优化：

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;
}//函数的参数是函数指针，可以接收不同函数的地址
//接收的地址不同，调用的函数就不同
//这个函数根据参数的不同就能实现不同的功能
void calc(int(*pa)(int, int))
{int ret = 0;int x = 0;int y = 0;printf("请输入操作数：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = pa(x, y);printf("%d\n", ret);
}void menu()
{printf("****************************\n");printf("******1.Add      2.Sub******\n");printf("******3.Mul      4.Div******\n");printf("*********  0.exit  *********\n");printf("****************************\n");
}int main()
{int input = 0;do{menu();printf("请选择：");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("已退出计算机程序\n");break;default:printf("选择错误\n");break;}} while (input);return 0;
}

--看完这串代码，可以知道：里面的像add、sub、mul、div这四个函数都是回调函数

--从图中可以清楚的看到，add等函数将地址传给calc函数。calc函数的参数是函数指针用来接收地址，在内部调用函数。

--这样就看到了回调函数到底用来做什么：把调用的函数的地址以参数形式传递过去，使用函数指针接收，函数指针指向什么函数就调用什么函数。

2. qsort函数

2.1 介绍qsort函数

-- qsort 是C标准库(<stdli.h>)提供的快速排序（Quick Sort）函数，用于对任意类型的数组进行排序。

--优点:

1. 通用性强（支持任意数据类型）:                        2. 灵活性高（自定义排序规则）：

基本类型（int, float, char）                                升序 / 降序

指针类型（char*, void*）按字符串长度排序

结构体（struct）                                                   多关键字排序（如先按年龄，再按姓名）

动态分配的数组

--qsort函数返回类型、参数：

void qsort(void *base,     ——>指向要排序的数组首元素的指针。size_t nmemb,   ——>数组元素个数size_t size,    ——>每个元素的字节大小int (*compar)(const void *, const void *)  ——>比较函数指针,用于比较数组中的两个元素
);

--对于函数参数为两个void，可以接收任意类型的指针。

返回值：

<0：a 应排在 b 前面（升序）。

=0：a 和 b 相等。

>0：a 应排在 b 后面（降序）。

2.2 qsort函数排序整型数据

//升序,cmp_int1用来比较两个整形数据
int cmp_int1(const void* p1, const void* p2) 
{return (*(int*)p1) - (*(int*)p2);//void*指针不能直接进行解引用，强转为整型指针类型//默认升序是因为 a - b 的写法符合直观的“从小到大”逻辑
}
//降序
int cmp_int2(const void* p1, const void* p2)
{return (*(int*)p2) - (*(int*)p1);//反转逻辑
}
void print_arr(int arr[], int sz)
{int i = 0;for (i = 0;i < sz;i++){printf("%d ", arr[i]);}printf("\n");
}
int main()
{int arr[] = { 3,1,5,8,7,9,2,4,6,0 };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);print_arr(arr, sz);//使用qsort函数的，需要自己写一个比较函数qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int1);printf("升序：");print_arr(arr, sz);qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int2);printf("降序：");print_arr(arr, sz);
}

2.3 qsort函数排序结构体数据

#include<string.h>
#include<stdlib.h>
struct Stu
{char name[30];int age;
};//按年龄比较
int cmp_stu_by_age(const void* p1, const void* p2)
{return (((struct Stu*)p1)->age - ((struct Stu*)p2)->age);
}
//按名字
int cmp_stu_by_name(const void* e1, const void* e2)
{return strcmp(((struct Stu*)e1)->name, ((struct Stu*)e2)->name);//strcmp是专门用来比较两个字符串的大小的
}void print_stu(struct Stu arr[], int sz)
{int i = 0;for (i = 0;i < sz;i++){printf("%s：%d\n", arr[i].name, arr[i].age);}printf("\n");
}//按照年龄来排序 
void test2()
{struct Stu arr[] = { {"zhangsan", 20}, {"lisi", 30}, {"wangwu", 15} };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_age);print_stu(arr, sz);
}//按照名字来排序 
void test3()
{struct Stu arr[] = { {"zhangsan", 20}, {"lisi", 30}, {"wangwu", 15} };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_name);print_stu(arr, sz);
}
int main()
{test2();test3();return 0;
}

3. qsort函数模拟实现

--使用回调函数，模拟实现qsort（采用冒泡的方式）。（首次使用void*类型）

int int_cmp(const void* p1, const void* p2)
{return (*(int*)p1 - *(int*)p2);
}void _swap(void* p1, void* p2, int size)
{int i = 0;for (i = 0; i < size; i++){char tmp = *((char*)p1 + i);*((char*)p1 + i) = *((char*)p2 + i);*((char*)p2 + i) = tmp;}
}void bubble(void* base, int count, int size, int(*cmp)(void*, void*))
{int i = 0;int j = 0;for (i = 0; i < count - 1; i++){for (j = 0; j < count - i - 1; j++){if (cmp((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size) > 0){_swap((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size,size);}}}
}
int main()
{int arr[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0 };int i = 0;bubble(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]), sizeof(int), int_cmp);for (i = 0; i < sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); i++){printf("%d ", arr[i]);}printf("\n");return 0;
}

往期复习：

1. #C语言——学习攻略：深挖指针路线（一）--指针变量、地址、意义与指针运算

2. #C语言——学习攻略：深挖指针路线（二）--const修饰、野指针分析、断言和指针的作用

3. #C语言——学习攻略：深挖指针路线（三）--数组与指针的结合、冒泡排序

4.#C语言——学习攻略：深挖指针路线（四）--字符指针变量，数组指针变量，二维数组传参的本质，函数指针变量，函数指针数组

结语：本篇内容就到这里了，主要分享了指针变量类型的一些内容，后续仍会分享指针的相关知识；指针的内容需要反复研读，如果这篇文章对你的学习有帮助的话，欢迎一起讨论学习，你这么帅、这么美给个三连吧~~~

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