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【C语言】深入理解指针（4）

news 2025/9/5 19:50:51

一、回调函数

1.什么是回调函数

2.回调函数举例

3.代码的回调流程

二、冒泡排序使用回调函数模拟实现qsort

1.冒泡排序的缺陷

2.qsort()函数的使用

代码的回调流程

3.模拟实现

char*类型的指针变量的妙用

代码的回调流程

4、补充：数据大小的比较

一、回调函数

1.什么是回调函数

回调函数就是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，被调用的函数就是回调函数。

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。

2.回调函数举例

每一个case语句中虽然执行计算的逻辑是区别的，但是输入输出操作是冗余的，

因为case语句中只有调用函数的逻辑有差异，并且实现具体计算的四个函数类型是一样的，所以我们可以把调用的函数的地址以参数的形式传递过去，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，这里其实使用的就是回调函数的功能。

没有使用回调函数

使用回调函数

3.代码的回调流程

二、冒泡排序使用回调函数模拟实现qsort

qsort()本身不能确定需要排序何种类型的数据，但是提供了一个需要由使用者自己实现的进行大小比较的函数接口

int (*compar)(const void*, const void*)

void*的指针变量只能得到变量地址，不能得到变量的类型，无从得知一个元素有多大，所以不能进行解引用和运算，但是可以接收任意类型的指针变量，使用void*就是为了能接收任意变量类型，再根据自己需要进行强转

冒泡排序使用回调函数模拟实现qsort()也采用这样的思路，底层使用冒泡排序，具体是什么类型的比较需要使用者自己先写出来一个大小比较函数

1.冒泡排序的缺陷

冒泡排序：

一种排序算法，但是只能进行一种数据类型的排序（如果使用冒泡排序对字符串和结构体等元素进行排序，不能使用 > < 号）
void Bubble_sort(int* arr, int size)
{int tmp = 0;//总共比较的趟数for (int i = 0; i < size - 1; i++){//下标为0的元素在每一趟中比较的次数for (int j = 0; j < size - 1 - i; j++){if (arr[j] > arr[j + 1]){tmp = arr[j + 1];arr[j + 1] = arr[j];arr[j] = tmp;}}}
}

2.qsort()函数的使用

qsort()是库函数中用于实现任意数据类型排序的函数

函数原型如下
比较函数的实现要求
因为qsort函数的设计者无法提前知道使用者需要进行何种类型的数据比较，所以留出来大小比较的函数由使用者自行设计
void*不能解引用，也不能进行+-整数的操作，需要使用者根据需要自行进行类型强转

应用实例：

代码的回调流程

3.模拟实现

char*类型的指针变量的妙用

事先不知道会比较何种数据类型，

所以直接使用刚好只能操作一个字节地址的 char 类型指针
通过 char* 加上 size 可以模拟得到任意类型的指针变量

循环size次的char*++可以访问任意类型变量的每个字节地址

//模仿 qsort 将冒泡排序改成使用回调函数实现任意类型的排序，自行实现（以比较整型为例）
int compar(const void* p1, const void* p2)
{return *(int*)p1 - *(int*)p2;
}//事先不知道会比较何种数据类型
//直接使用刚好只能操作一个字节地址的 char 类型指针
//通过 char* 加上 size 可以模拟得到任意类型的指针变量
//循环 size 次的 char* ++ 可以访问任意类型变量的每个字节地址
void Swap(char* p1, char* p2, size_t size)
{for (int i = 0; i < size; i++){char tmp = *p1;*p1 = *p2;*p2 = tmp;p1++;p2++;}
}int Bubble_sort(void* base, size_t num, size_t size, int (*compar)(const void* p1, const void* p2))
{//总共比较次数for (int i = 0; i < num - 1; i++){//下标为0的元素在每一趟中比较的次数for (int j = 0; j < num - 1 - i; j++){//因为事先不知道比较的是何种数据类型//又因为 char类型的指针+1正好跳过一个字节//所以统一强转成 char* 指针变量，通过 size 跳过不同的距离，从而准确读取不同的数据if (compar((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[5] = { 5,3,4,1,2 };int num = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);Bubble_sort(arr, num, sizeof(arr[0]), compar);for (int i = 0; i < num; i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}