指針進(jìn)階續(xù)

續(xù)前文《C語(yǔ)言進(jìn)階：指針進(jìn)階》

回調(diào)函數(shù)

回調(diào)函數(shù)定義

回調(diào)函數(shù)：通過(guò)函數(shù)指針調(diào)用的函數(shù)，或者說(shuō)使用函數(shù)指針調(diào)用函數(shù)這樣的機(jī)制被稱為回調(diào)函數(shù)。回調(diào)函數(shù)不由實(shí)現(xiàn)方直接調(diào)用，而是作為特殊條件下的響應(yīng)。

概念無(wú)關(guān)緊要，理解并熟練運(yùn)用這種方法才更為重要。

快速排序 qsort

qsort函數(shù)邏輯

void qsort(void* base, size_t num, size_t width, int (*cmp)(const void* e1, const void* e2));

qsort無(wú)返回值，有四個(gè)參數(shù)。分別為base：起始地址，num：元素個(gè)數(shù)，width：元素大小以及compare：比較函數(shù)。可與冒泡排序作對(duì)比。

//冒泡排序void Bubble_sort(int arr[], int sz) {	for (int i = 0; i < sz - 1; i++) { 		for (int j = 0; j < sz - 1 - i; j++) { 			//比較函數(shù)			if (arr[j] > arr[j + 1]) {				int tmp = arr[j];				arr[j] = arr[j + 1];				arr[j + 1] = tmp;			}        }    }}

與冒泡排序作對(duì)比發(fā)現(xiàn)，冒泡排序僅需起始地址和元素個(gè)數(shù)即可，暗含了其他信息。由于過(guò)度具體化，冒泡排序只能排序整型數(shù)組，且比較函數(shù)過(guò)于簡(jiǎn)單無(wú)需多帶帶列出。

因?yàn)?code>qsort排序可適用于多種類型如浮點(diǎn)型，字符型，自定義類型的數(shù)據(jù)，故無(wú)法規(guī)定具體類型，所以需要多個(gè)參數(shù)去描述元素的基本信息。

qsort之所以能夠適應(yīng)多種數(shù)據(jù)，是因?yàn)閰?shù)void* base再搭配上num和width就描述出任意一種類型。

為什么將參數(shù)base的類型定義為void*呢？如下述代碼所示。

char* p1 = &a;//從int*到char*類型不兼容char* p2 = &f;//從float*到char*類型不兼容void* p1 = &a;void* p2 = &f;

確定類型的地址之間直接賦值會(huì)提示類型不兼容，強(qiáng)制轉(zhuǎn)化也可能會(huì)導(dǎo)致精度丟失。

故使用無(wú)（具體）類型void*，又稱通用類型，即可以接收任意類型的指針，但是無(wú)法進(jìn)行指針運(yùn)算（解引用，$\pm$整數(shù)等）。

p1++;   *p1;   p1 - p2;   p1 > p2;//表達(dá)式必須是指向完整對(duì)象類型的指針

1. base：用于存入數(shù)據(jù)的起始地址。類型定義為void*，可接受任意類型的指針。

2. num：待排序的元素個(gè)數(shù)。

3. width：元素寬度，所占字節(jié)大小。

明確了排序的起始位置，元素個(gè)數(shù)和元素大小，貌似已經(jīng)夠了。但是并無(wú)法排序所有類型，因此必須自定義一個(gè)抽象的比較函數(shù)指定元素的比較方式。

4. cmp：比較函數(shù)，用于指定元素的比較方式。

   • elem1小于elem2，返回值小于0
   • elem1大于elem2，返回值大于0
   • elem1等于elem2，返回值為0

5. elem1，elem2：進(jìn)行比較的兩個(gè)元素的地址作參數(shù)。

qsort可以說(shuō)是一個(gè)半庫(kù)函數(shù)半自定義函數(shù)。自定義在于其函數(shù)最后一個(gè)參數(shù)為比較函數(shù)，該函數(shù)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)自由，但返回值必須按照規(guī)定返回相應(yīng)的數(shù)值。

小結(jié)

需要qsort函數(shù)排序各種類型的數(shù)據(jù)，

• 故base起始地址不可為固定的指針類型，只能用void*。
• 既然是通用類型還要明確比較元素的個(gè)數(shù)和大小。
• 最后，排序最核心的比較大小，為適應(yīng)不同的類型元素必須自定義專門(mén)的比較函數(shù)。

qsort實(shí)現(xiàn)冒泡排序

//比較函數(shù)：整型#include int int_cmp(const void* e1, const void* e2) {	return *(int*)e1 - *(int*)e2;}int main() {	int arr[10] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);	qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), int_cmp);	return 0;}

比較函數(shù)int_com不需要傳參，作為回調(diào)函數(shù)由qsort直接調(diào)用。比較函數(shù)的傳參過(guò)程由qsort內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。

qsort實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)體排序

#include struct stu {	char* name;	short age;	float score;};//按照成績(jī)排序int score_cmp(const void* e1, const void* e2) {	//1.升序    return ((struct stu*)e1)->score - ((struct stu*)e2)->score;	//2.降序    return ((struct stu*)e2)->score - ((struct stu*)e1)->score;}//按照名字排序int name_cmp(const void* e1,const void* e2) {	return strcmp(((struct stu*)e1)->name, ((struct stu*)e2)->name);}int main() {	struct stu s[3] = {         { "張三", 22, 99.5f },{ "李四", 21, 66.4f },{ "王五", 18, 80.1f }     };	int sz = sizeof(s) / sizeof(s[0]);	//1.    qsort(s, sz, sizeof(s[0]), name_cmp);	//2.    qsort(s, sz, sizeof(s[0]), score_cmp);	return 0;}

由此可得，提取出一個(gè)比較函數(shù)，具體交換的方式由qsort內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。

模擬實(shí)現(xiàn)qsort

用qsort的函數(shù)邏輯，實(shí)現(xiàn)冒泡排序。

//打印函數(shù)void print_arr(int arr[],int sz) {	for (int i = 0; i < sz; i++) {		printf("%d ", arr[i]);	}}//交換函數(shù)void Swap(char* buf1, char* buf2, size_t width) {	for (size_t i = 0; i < width; i++) {//寬度次		char tmp = *buf1;		*buf1 = *buf2;		*buf2 = tmp;		buf1++;		buf2++;	}}//比較函數(shù)int cmp(const void* e1, const void* e2) {	return *(int*)e1 - *(int*)e2;}//排序函數(shù)void my_bubble_sort(void* base, size_t num, size_t width, int(*cmp)(const void* e1, const void* e2)) {	for (size_t i = 0; i < num - 1; i++) {		for (size_t j = 0; j < num - 1 - i; j++) {			if (cmp((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width) > 0) {//以字節(jié)為單位				Swap((char*)base + j * width, (char*)base + (j + 1) * width, width);			}		}	}}int main() {	int arr[10] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);	my_bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp);	print_arr(arr, sz);	return 0;}

地址統(tǒng)一強(qiáng)轉(zhuǎn)為char*，以最小字節(jié)單位一個(gè)字節(jié)進(jìn)行比較和交換，使代碼更具有普適性。

如果需要排序結(jié)構(gòu)體則只需要在前文代碼中主函數(shù)里替換my_qsort且把比較函數(shù)替換Name_cmp即可。

//1.my_qsort(s, sz, sizeof(s[0]), name_cmp);//2.my_qsort(s, sz, sizeof(s[0]), score_cmp);

?

指針和數(shù)組筆試題解析

數(shù)組辨析題

注意點(diǎn)。數(shù)組名代表整個(gè)數(shù)組：

1. sizeof(數(shù)組名)
2. &數(shù)組名

除此以外，數(shù)組名都是代表首元素地址。

一維數(shù)組

int a[] = { 1,2,3,4 };printf("%d/n", sizeof(a));//16printf("%d/n", sizeof(a + 0));//4/8printf("%d/n", sizeof(*a));//4printf("%d/n", sizeof(a + 1));//4/8printf("%d/n", sizeof(a[1]));//4printf("%d/n", sizeof(&a));//4/8printf("%d/n", sizeof(*&a));//16printf("%d/n", sizeof(&a + 1));//4/8printf("%d/n", sizeof(&a[0]));//4/8printf("%d/n", sizeof(&a[0] + 1));//4/8

1. 只有數(shù)組名多帶帶放在sizeof內(nèi)部才是整個(gè)數(shù)組。

   a+0放在sizeof內(nèi)部表示首元素地址+0。

2. 只要是地址，不管是什么類型的地址大小都是4/8

   基本類型指針，數(shù)組指針，函數(shù)指針大小都是4/8個(gè)字節(jié)，故sizeof(&a)=sizeof(int(*)[4])=4。sizeof()求指針?biāo)甲止?jié)而不是解引用訪問(wèn)權(quán)限大小。

3. *和&在一起會(huì)抵消。

   sizeof(*&a)，&a為整個(gè)數(shù)組的地址類型int(*)[4]，解引用后int[4]大小為16。

字符數(shù)組

char arr[] = { "a","b","c","d","e","f" };printf("%d/n", sizeof(arr));//6printf("%d/n", sizeof(arr + 0));//4/8printf("%d/n", sizeof(*arr));//1printf("%d/n", sizeof(arr[1]));//1printf("%d/n", sizeof(&arr));//4/8printf("%d/n", sizeof(&arr + 1));//4/8printf("%d/n", sizeof(&arr[0] + 1));//4/8printf("%d/n", strlen(arr));//隨機(jī)值xprintf("%d/n", strlen(arr + 0));//隨機(jī)值xprintf("%d/n", strlen(*arr));//報(bào)錯(cuò)printf("%d/n", strlen(arr[1]));//報(bào)錯(cuò)printf("%d/n", strlen(&arr));//隨機(jī)值xprintf("%d/n", strlen(&arr + 1));//隨機(jī)值x-6printf("%d/n", strlen(&arr[0] + 1));//隨機(jī)值x-1

1. sizeof(*arr)，*arr對(duì)首元素地址解引用，計(jì)算首元素所占空間大小。

   strlen(*arr)，*arr依然是首元素，strlen把a(bǔ)也就是97當(dāng)成地址，訪問(wèn)到非法內(nèi)存所以報(bào)錯(cuò)。

2.strlen(&arr)雖然是整個(gè)數(shù)組的地址，但依然是從首元素開(kāi)始的，所以strlen依然從第一個(gè)元素開(kāi)始找。

? strlen(&arr+1)，先計(jì)算&arr+1然后再傳參過(guò)去，也就是跳過(guò)了整個(gè)數(shù)組去找。

sizeof和strlen的區(qū)別

• sizeof — 操作符 — 以字節(jié)為單位，求變量或類型所創(chuàng)建變量的所占空間的大小

sizoef不是函數(shù)，計(jì)算類型是必須帶上類型說(shuō)明符()。sizoef內(nèi)容不參與運(yùn)算，在編譯期間便轉(zhuǎn)化完成。

• strlen — 庫(kù)函數(shù) — 求字符串長(zhǎng)度即字符個(gè)數(shù)，遇/0停止。

庫(kù)函數(shù)，計(jì)算字符串長(zhǎng)度沒(méi)有遇到/0就會(huì)一直持續(xù)下去。返回類型size_t，參數(shù)char* str ，接收的內(nèi)容都會(huì)認(rèn)為是char*類型的地址。

一個(gè)求變量所占空間，一個(gè)求字符串大小，二者本身是沒(méi)有關(guān)系的，但總有人把二者綁在一起“混淆視聽(tīng)”。

字符串?dāng)?shù)組

首先明確二者的區(qū)別：

//1.字符初始化數(shù)組char arr[] = { "a","b","c","d","e","f" };//[a] [b] [c] [d] [e] [f]//2.字符串初始化數(shù)組char arr[] = "abcdef";//[a] [b] [c] [d] [e] [f] [/0]

字符初始化數(shù)組，存了什么元素?cái)?shù)組里就是什么元素。而字符串初始化數(shù)組，除了字符串中可見(jiàn)的字符外，還有字符串末尾隱含的/0。/0存在于字符串的末尾，是自帶的，雖不算字符串內(nèi)容，但是字符串中的字符。

char arr[] = "abcdef";printf("%d/n", sizeof(arr));//7printf("%d/n", sizeof(arr + 0));//4/8printf("%d/n", sizeof(*arr));//1printf("%d/n", sizeof(arr[1]));//1printf("%d/n", sizeof(&arr));//4/8printf("%d/n", sizeof(&arr + 1));//4/8printf("%d/n", sizeof(&arr[0] + 1));//4/8printf("%d/n", strlen(arr));//6printf("%d/n", strlen(arr + 0));//6printf("%d/n", strlen(*arr));//報(bào)錯(cuò)printf("%d/n", strlen(arr[1]));//報(bào)錯(cuò)printf("%d/n", strlen(&arr));//6printf("%d/n", strlen(&arr + 1));//隨機(jī)值printf("%d/n", strlen(&arr[0] + 1));//5

1. sizeof計(jì)算變量的長(zhǎng)度，變量可以是數(shù)組，數(shù)組元素以及指針。數(shù)組就是整個(gè)數(shù)組的大小，數(shù)組元素則是數(shù)組元素的大小，指針大小都為4/8。
2. strlen把傳過(guò)來(lái)的參數(shù)都當(dāng)作地址，是地址就從該地址處向后遍歷找/0，不是地址當(dāng)作地址非法訪問(wèn)就報(bào)錯(cuò)。

常量字符串

char* p = "abcdef";

"abcdef"是常量字符串，用一個(gè)字符指針p指向該字符串，實(shí)質(zhì)是p存入了首字符a的地址。由于字符串在內(nèi)存中連續(xù)存放，依此特性便可以遍歷訪問(wèn)整個(gè)字符串。

char* p = "abcdef";
            
                     

                 

                                                                                                                    
                         云服務(wù)器
                                             
                         GPU云服務(wù)器
                                                                                                                                                 
                                      
                     
                    
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