C进阶：指针的进阶（4）-蒲公英云

回调函数

回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。（函数指针的一个非常重要的作用就是实现回调函数）。如果你把这个函数的指针（地址）作为参数传递给另一个函数，当这个指针被用来调用其所指向的函数时，我们就说这是回调函数。**回调函数不是由该函数的实现方直接调用，而是在特定的事件或者条件发生时由另一方实现调用的，用于对该事件或条件进行响应。**

举例：比如B函数中有一个参数是A函数的地址，在使用B函数时调用了A函数，我们就说A函数是回调函数。

下面我们通过qsort这一重要的快速排序函数来了解一下回调函数。


//头文件：#include <stdlib.h>
void qsort(void* base,//指向了被排序的第一个函数
    size_t sum,//排序的元素个数，size_t指无符号整数
    size_t size,//一个元素大小，单位是字节
    //函数指针类型——这个函数指针指向一个函数，能够比较base指向的两个函数
    //这个回调函数返回小于零的数表明p1<p2
    //返回大于零的数表明p1>p2
    //返回等于零的数表明p1=p2
    int (*cmp)(const void* p1, const void* p2)
);
//void*指针是无类型指针，可以接受任意类型的地址（这也是qsort函数的一个重要的特点）
//（因为这个函数不知道你要排序什么类型的指针，所以用void*）
//1.不能进行解引用操作，2.不能直接进行指针运算

下面来看一下qsort函数的使用（这里使用整型和结构体排序为例）

整型类型排序

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//注意：这个函数需要自己书写（注意升降序）
int int_cmp(const void* p1, const void* p2)
{
    //由于p1,p2都是void*类型的，不能直接进行解引用操作，
    //因此将它们转换为int*再解引用获得它们的值
//这个是升序，若想改为降序，只需要将p1,p2的位置互换即可
    return (*(int*)p1 - *(int*)p2);
}
print(int sz, int arr[])
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i < sz; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
}
void test()
{
    int arr[] = { 3,1,4,5,8,6,7,9,0,2 };
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    qsort(arr, sz, sizeof(int), int_cmp);
    print(sz, arr);
}
int main()
{
    test();
    return 0;
}

结构体类型排序(按照整型成员)

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
struct Peo {
    char name[20];
    int age;
};
int cmp_byage(const void* p1, const void* p2)
{
    return (((struct Peo*)p1)->age - ((struct Peo*)p2) -> age);
}
test1()
{
    struct Peo p[] = {
   {"zhangsan",20},{"lisi",50},{"wangwu",15}};
    int sz = sizeof(p) / sizeof(p[0]);
    qsort(p, sz, sizeof(struct Peo), cmp_byage);
}
int cmp_byname(const void* p1, const void* p2)
{
    return strcmp(((struct Peo*)p1)->name, ((struct Peo*)p2)->name);
}
int main()
{
    test1();
    return 0;
}

按照整型成员升序排序结果

结构体类型排序（按照字符串成员）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
struct Peo {
    char name[20];
    int age;
};
int cmp_byname(const void* p1, const void* p2)
{
    return strcmp(((struct Peo*)p1)->name, ((struct Peo*)p2)->name);
}
void test2()
{
    struct Peo p[]= { {"zhangsan",20},{"lisi",50},{"wangwu",15} };
    int sz = sizeof(p) / sizeof(p[0]);
    qsort(p, sz, sizeof(struct Peo), cmp_byname);
}
int main()
{
    test2();
    return 0;
}

按照字符串类型成员升序排序结果

模拟实现

为了帮助我们更好地理解qsort 函数的原理，下面我会带大家来模拟实现一下这个函数。

我们给它起名起名曰：bubble_sort( )

1.使用的这个函数的思想是冒泡排序的思想。

2.它可以适用于各种类型的排序。

要搞清这个函数的具体实现方法，我们首先要思考下面几个问题：

1.对于不同类型的数据，我们万万不能使用简单的数学比较符号来比较。

解决：我们可以将2个元素的比较方法，以函数参数的形式传递，不同类型传不同比较方法。

2.不同数据类型，交换略有差异。

解决：在bubble_sort()函数内部嵌套使用一个swap函数，将比较的两个元素传递过去，由于不知道元素的类型，所以我们以char*的形式传递（因为走过char*的步长最小，我们可以根据元素大小size一个一个字节进行交换）。

下面我们来看一下具体代码（以整型数组的升序排序为例）

#include <stdio.h>
#include <string.h>
//非字符串类型的比较方法
int int_cmp(const void* p1, const void* p2)
{
    return (*(int*)p1 - *(int*)p2);
}
//字符串类型的比较方法
//int char_cmp(const void* p1, const void* p2)
//{
//    return strcmp(根据两个字符串相关类型传入有关参数);
//}
//交换函数swap的实现
void swap(char* buf1, char* buf2, int size)
{
    int i = 0;
    char tmp = 0;
    for (i = 0; i < size; i++)
    {
        //由于不知道交换数据的具体单位，所以我么逐字节进行数据交换
        tmp = *buf1;
        *buf1 = *buf2;
        *buf2 = tmp;
        buf1++;
        buf2++;
    }
}
void bubble_sort(void* base, int count, int size, int(*cmp)(void*, void*))
{
    //确定交换的趟数
    int i = 0;
    for (i = 0; i < count - 1; i++)
    {
        //确定一趟交换类型的次数
        int j = 0;
        for (j = 0; j < count - 1 - i; j++)
        {
            //这里假设是升序交换（即>0）
            //跟据交换参数的类型不同，将位置定位到第j个和第j+1个元素的位置上
            if (cmp((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size) > 0)
            {
                swap((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size, size);
            }
        }
    }
}
//打印
void print(int arr[], int sz)
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i < sz; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
}
void test()
{
    int arr[] = { 3,1,6,4,7,8,2,5,9,0 };
    int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), int_cmp);
    print(arr, sz);
}
int main()
{
    test();
    return 0;
}