购物网站起名,购物网站模板下载,临近做网站,建设集团公司网站C语言程序设计笔记---017 C语言进阶之回调函数1、函数指针数组2、回调函数3、 回调函数的应用 --- qsort库函数4、模拟qsort函数5、结语 C语言进阶之回调函数
前言#xff1a; 通过C语言进阶前篇的指针进阶01的知识#xff0c;继续学习。这篇引用一个简易计算器的程序进行深… C语言程序设计笔记---017 C语言进阶之回调函数1、函数指针数组2、回调函数3、 回调函数的应用 --- qsort库函数4、模拟qsort函数5、结语 C语言进阶之回调函数
前言 通过C语言进阶前篇的指针进阶01的知识继续学习。这篇引用一个简易计算器的程序进行深入学习指针进阶的知识。
/知识点汇总/
1、函数指针数组
比如指针数组
char* arr[5];//字符指针数组 --- 数组 -- 存放的是字符指针
int* arr2[5];//整型指针数组 -- 数组 -- 存放的是整型指针那么函数指针数组 – 是数组 – 存放的是函数指针 – 函数指针变量存放的是函数的地址 引入简易计算器程序理解分析
#include stdio.hint 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 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;int x 0;int y 0;int ret 0;do{menu();printf(请选择:);scanf(%d, input);switch (input){case 1:printf(请输入2个操作数);scanf(%d %d, x, y);ret Add(x, y);printf(ret %d\n, ret);break;case 2:printf(请输入2个操作数);scanf(%d %d, x, y);ret Sub(x, y);printf(ret %d\n, ret);break;case 3:printf(请输入2个操作数);scanf(%d %d, x, y);ret Mul(x, y);printf(ret %d\n, ret);break;case 4:printf(请输入2个操作数);scanf(%d %d, x, y);ret Div(x, y);printf(ret %d\n, ret);break;case 0:printf(退出程序\n);break;default:printf(输入错误请重新输入\n);break;}} while (input);return 0;
}发现上面的代码较冗余可扩展性差又发现各个函数除了函数名与函数体不同函数参数类型和返回值类型均相同
所以引入函数指针数组的引用对代码进行优化 (前提是函数参数类型和返回值类型均相同)
#include stdio.hint 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 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;int x 0;int y 0;int ret 0;do{menu();printf(请选择:);scanf(%d, input);//函数指针数组//int (*pfarr[4])(int, int) { Add,Sub,Mul,Div };//数字下标不对应 0 1 2 3//优化让其与菜单对齐int (*pfarr[5])(int, int) { NULL,Add,Sub,Mul,Div };if (0 input)printf(退出程序\n);else if (input 1 input 4){printf(请输入两个操作数);scanf(%d %d, x, y);ret pfarr[input](x, y);printf(ret %d\n, ret);}elseprintf(输入错误请重新输入\n);} while (input);return 0;
}但是此时的代码还是显得有些复杂那么继续深入引用回调函数
2、回调函数
概念 (1)、回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。 (2)、如果你把函数的指针(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个是回调函数。 (3)、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条件发生时由另外一方调用的用于对该事件或条件进行响应。
然后接着上面的引子。继续优化建议计算器的代码引入回调函数思想
#include stdio.hint 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;
}//回调函数
void calc(int (*p)(int, int))
{int x 0;int y 0;int ret 0;printf(请输入2个操作数);scanf(%d %d, x, y);ret p(x, y);printf(ret %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;int x 0;int y 0;int ret 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(退出程序\n);break;default:printf(输入错误请重新输入\n);break;}} while (input);return 0;
}3、 回调函数的应用 — qsort库函数
qosrt函数的介绍底层使用的快速排序的方式是实现对数据进行排序的可直接调用qsort库函数并且可用来对排序任意类型的数据. //对数据的排序有很多种方法 //冒泡排序 //选择排序 //插入排序 //快速排序 //… //那么qsort函数具体怎么使用呢 这里引用经典的冒泡排序来学习首先回顾冒泡排序的思想两两相邻的元素进行比较排序
#include stdio.h
void bubble_sort(int* arr, int sz)
{int i 0;int j 0;//趟数 -- 趟数等于sz - 1,比如10个元素只需要执行9趟for (i 0; i sz - 1; i) {for (j 0; j sz - 1 - i; j)//剩余比较的对数{if (arr[j] arr[j 1]){int temp arr[j];arr[j] arr[j 1];arr[j 1] temp;}}}
}
void print(int* arr, int sz)
{int i 0;for (i 0; i sz; i){printf(%d , arr[i]);}printf(\n);
}
int main()
{//数据int arr[] { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };int sz sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);print(arr, sz);bubble_sort(arr, sz);//冒泡排序print(arr, sz);return 0;
}通过冒泡排序得知只局限于排序整型的数据那么如果我想排序浮点数或者字符串呢 所以引出qsort库函数来兼容任意类型的排序这里以结构体类型为例。 qsort函数 原型void qsort( void *base, size_t num, size_t width, int (__cdecl *compare )(const void *elem1, const void elem2 ) ); 头文件stdlib.h //参数1base 待排序数组的起始地址 //参数2num待排序数组元素的个数 //参数3待排序数组元素类型的大小单位字节,sizeof(arr[0]) //参数4是一个函数指针类型,compare指向了一个函数该函数的参数类型是void任意类型的数据返回值类型是函数指针类型其次compare该函数实现的功能是比较相邻元素e1、e2的大小e1和e2中存放的是需要比较的两个元素的地址。 补充 void* 指针类型的作用 void* 类型的指针是无具体类型的指针本质是方便用来存放任意类型的地址和转换需要类型的功能 所以qsort函数的思想运用了回调函数的思想 因为void类型与我们此时需要比较的数组元素类型不同则需要用强制类型转换,使得数据类型达成一致 其次void 类型的指针 – 不能进行解引用操作符也不能进行±整数的操作所以也证明了想要取数组的元素地址需要使用强制类型转换。 compar函数的比较含义 1.排序整形数组时两个整型可直接使用比较 2.排序结构体数组时两个结构体的数据不能直接使用比较也就是不同类型的数据比较方式也会不同。 该compar函数的返回值类型规定 当e1指向的元素 e2指向的元素时返回一个大于0的数字 当e1指向的元素 e2指向的元素时返回一个等于0的数字 当e1指向的元素 e2指向的元素时返回一个小于0的数字 简述cmp_int()功能就是写比较两个被指向的元素大小即可 #include stdio.h
#include stdlib.h //调用qsort函数需声明的头文件
#include string.h //调用strcmp函数需声明的头文件void print(int* arr, int sz)
{int i 0;for (i 0; i sz; i){printf(%d , arr[i]);}printf(\n);
}//因为void*类型与我们此时需要比较的数组元素类型不同则需要用强制类型转换,使得数据类型达成一致
//其次void* 类型的指针 -- 不能进行解引用操作符也不能进行-整数的操作所以也证明了想要取数组的元素地址需要使用强制类型转换
int cmp_int(const void* e1,const void* e2)
{return *(int*)e1 - *(int*)e2;
}
//该函数的返回值类型规定
//当e1指向的元素 e2指向的元素时返回一个大于0的数字
//当e1指向的元素 e2指向的元素时返回一个等于0的数字
//当e1指向的元素 e2指向的元素时返回一个小于0的数字
//简述cmp_int()功能就是写比较两个被指向的元素大小即可void test1()
{int arr[] { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };int sz sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);print(arr, sz);qsort(arr,sz,sizeof(arr[0]),cmp_int);//快速排序print(arr, sz);
}//定义结构体类型
struct Stu
{char name[20];int age;
};
//结构体数据该如何比较排序呢根据结构体参数来看
//1.根据年龄比较
//2.根据名字比较
int cmp_stu_by_age(const void* e1, const void* e2)
{return ((struct Stu*)e1)-age - ((struct Stu*)e2)-age;
}int cmp_stu_by_name(const void* e1, const void* e2)
{return strcmp(((struct Stu*)e1)-name, ((struct Stu*)e2)-name);
}void print_struct(struct Stu* arr,int sz)
{int i 0;for (i 0; i sz; i){printf(name %s ,age %d\n, arr[i].name, arr[i].age);}printf(\n);
}void test2()
{struct Stu arr[3] { {zhangsan,20},{lisi,30},{wangwu,12} };int sz sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);print_struct(arr, sz);qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_age);//快速排序print_struct(arr, sz);
}void test3()
{struct Stu arr[3] { {zhangsan,20},{lisi,30},{wangwu,12} };int sz sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);print_struct(arr, sz);qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_name);//快速排序print_struct(arr, sz);
}int main()
{//test1();//排序整型数据//test2();//排序结构体数据类型 -- 以年龄age排序test3();//排序结构体数据类型 -- 以姓名name排序return 0;
}小结 使用qsort我们需要明白其参数的含义根据需要排序的数据类型进行填参数并且重要的是用户根据需要自己完善compar函数的比较是必须的。 所以只要掌握了qsort函数就能对任意类型的数据进行排序了。
4、模拟qsort函数
使用冒泡排序的算法模拟实现一个排序函数并且可以兼容任意类型的数据 bubble_sort(); 整型数据/字符数据/结构体数据…
void bubble_sort(void* base, size_t num, size_t size, int (*cmp)(const void* e1, const void* e2))
{//冒泡排序的趟数int i 0;int j 0;for (i 0; i num - 1; i){//一趟冒泡排序for (j 0; j num - 1 - i; j){//括起来的核心部分不同需改造外面的循环部分是相同的不做更改////if (arr[j] arr[j 1])//{// int temp arr[j];// arr[j] arr[j 1];// arr[j 1] temp;//}//if (cmp((char*)base j * size, (char*)base (j 1) * size) 0){//交换 --- 拆分为每一位的字节交换 --- size/char sizeswap((char*)base j * size, (char*)base (j 1) * size, size);}}}
}解释说明 发现正题架构依然采用的冒泡排序的思路简单的说就是完善了兼容任意的数据类型排序 那么具体代码是如何实现的呢然后我们模拟qsort函数至于函数的参数参看qsort技术文档就能明白 void* base 就是表示待排序的第一个元素地址那么设计一个满足任意类型的函数排序所以需要用void接收地址其他的void也同理然后第二个参数num也就是待排序的个数第三个参数size指的就是待排序的元素其字节的大小通常以sizeof(arr[0])计算所得最后一个参数是我们前面所学的函数指针指针指向的cmp函数功能完成两个元素的比较但这个函数是用户自己需要写因为只有用户在知道使用这个函数去对什么类型的数据排序。 然后明白了参数的设置跳过熟知的冒泡排序的外围框架直接来到该函数的内核部分我们明白冒泡排序的思想是比较相邻的两个元素大小然后排序同理要想实现任意类型的元素大小比较我们就需要思考如何像冒泡int整型数据一样比较大小交换位置呢 探究int是4个字节然后进行比较就是4个字节4个字节的进行比较 比如43比较以升序排为例 以十六进制表示为 0x00 00 00 04 ---- 4 0x00 00 00 03 ---- 3 比较发现 4 3交换4和3的位置直接是4个字节进行交换即可 这里我们就明白了交换的关键点就是字节的方式进行操作那么我们就可以以void类型强转为(char*)类型 那么就可以用base起始地址加宽度也就是偏移相应的字节进行操作。最后同样以一个字节类型进入swap进行交换即。
现在完整的模拟实现qsort函数代码如下所示
#include stdio.h
//#include stdlib.h
#include string.h
struct Stu
{char name[20];int age;
};
void print(int* arr, int sz)
{int i 0;for (i 0; i sz; i){printf(%d , arr[i]);}printf(\n);
}
void print_struct(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);
}void swap(char* buf1, char* buf2, size_t size)
{int i 0;for (i 0; i size; i){char temp *buf1;*buf1 *buf2;*buf2 temp;buf1;buf2;}
}
void bubble_sort(void* base, size_t num,size_t size,int (*cmp)(const void* e1,const void* e2))
{//冒泡排序的趟数int i 0;int j 0;for (i 0; i num - 1; i){//一趟冒泡排序for (j 0; j num - 1 - i; j){//if (arr[j] arr[j 1])if (cmp((char*)base j * size, (char*)base (j 1) * size) 0){//交换 --- 拆分为每一位的字节交换 --- size/char sizeswap((char*)base j * size, (char*)base (j 1) * size, size);}}}
}int cmp_int(const void* e1, const void* e2)
{return *(int*)e1 - *(int*)e2;
}
void test1()
{int arr[] { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };//降序//排序为升序int sz sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//bubble_sort(arr, sz);print(arr, sz);//模拟实现整型排序bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);print(arr, sz);
}int cmp_by_age(const void* e1,const void* e2)
{return ((struct Stu*)e1)-age - ((struct Stu*)e2)-age;
}
void test2()
{struct Stu arr[] { {zhangsan,20},{lisi,30},{wangwu,15} };int sz sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//3print_struct(arr, sz);bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_by_age);print_struct(arr, sz);
}int cmp_by_name(const void* e1, const void* e2)
{return strcmp(((struct Stu*)e1)-name, ((struct Stu*)e2)-name);
}
void test3()
{struct Stu arr[] { {zhangsan,20},{lisi,30},{wangwu,15} };int sz sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//3print_struct(arr, sz);bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_by_name);print_struct(arr, sz);
}int main()
{test1();//模拟排序整型数据//test2();//模拟排序结构体 -- 以年龄//test3();//模拟排序结构体 -- 以姓名return 0;
}5、结语
半亩方糖一鉴开天光云影共徘徊。 问渠哪得清如许?为有源头活水来。–朱熹观书有感
