【C库函数】qsort函数详解
目录
qsort
函数基本原型
参数解读
函数详解
比较函数实现并解读
qsort函数排序代码实现并展示结果
1、排序整型数组
2、排序结构体
qsort
函数是基于快速排序算法实现的一个排序函数
函数基本原型
void qsort( void *base,
size_t num,
size_t width,
int (*cmp )(const void *elem1, const void *elem2 ) //函数指针
);
参数解读
| 参数 | base | num | width | cmp | elem1 、elem2 |
| 解释 | 待排序数据的起始位置 | 数组的元素个数 | 一个元素的字节大小 | 比较函数 | 待比较的两个元素的位置 |
cmp函数返回值
函数详解
接下来我将用下面伪代码为例讲解qsort函数
void test2()
{
int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
//排序为升序
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
}当我们要为该数组从小到大排序，该给qsort函数传参呢？
void qsort( void *base,
size_t num,
size_t width,
int (*cmp )(const void *elem1, const void *elem2 ) //函数指针
);
我们看函数原型，qsort第一个参数是‘待排序数据的起始位置’，而数组名又是数组首元素地址，所以第一个传的参数是‘arr’ 【qsort( arr , , , )】
然后我们看第二个参数，是‘数组的元素个数’，而sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0])算的就是数组的个数，所以第二个传的参数是‘sz’ 【qsort( arr , sz , , )】
接下来我们看第三个参数，是‘一个元素的字节大小’，而sizeof(arr[0])就是数组包含元素字节的大小，所以第三个传的参数是‘sizeof(arr[0])’ 【qsort( arr , sz , sizeof(arr[0]) , )】
最后也是最难的部分，第四个参数是‘函数指针’，所以我们要传进去一个函数地址过去。
这个地方要求qsort函数的使用者，自定义一个比较函数！
为什么呢这个函数要我们自定义呢？
当我们排序整型元素时，两个元素用大于号或小于号比较就行了。但是，如果我们排序的是结构体数据呢，如果这个结构体表示的是学生的话，那我们是拿名字来排呢？还是拿身高或年龄或其他的来排序呢？这个时候是不是就要指定一个排序的方法！
所以使用这根据实际情况，提供一个函数，实现两个数据的比较，到这这个比较函数算是叙述清楚了。
假设我们定义这个比较叫函数cmp_int
这函数的第一个参数就为consrt* void e1，第二个参数为const void* e2
int cmp_int(const void* e1, const void* e2)所以qsort函数内的传参就完整了【qsort( arr , sz , sizeof(arr[0]) , cmp_int )】
比较函数实现并解读
int cmp_int(const void* e1, const void* e2)
如果我们先把9和8分别传递给e1、e2，然后进行比较并传递一个结果。
那问题来了，怎么样比较呢？
可能有读者回想直接用if语句判断然后retrun返回
if (*e1 > *e2) { return ; }其实感觉上这个逻辑是同的，但实际上这样写是不正确的，同时编译会报如下错误。
意思就是e1是一个void指针，是一个无确切类型的指针。它是不能直接解引用的
加入有一个指针，定义为int* e3。当我们解引用e3（*e3）时,指针解引用是不是访问4个字节（指针为int*类型的 如果是char* 那就访问1个字节 类推）
而对于void*的指针是不能直接解引用的，那void类型有什么用吗？我们可以把void* 的指针比喻成垃圾桶，什么东西都可以往里面丢。也就是说void*指针可以接受任意类型的地址，但是让void* 指针加1，抱歉它也不知道要访问几个字节，同样解引用也是不正当的。
那要void* 指针要怎么用呢？我们可以强制类型转换然后再解引用，这样就可以得到两个数比较的结果了。 那比较函数就可以这样写
但是这样写比较函数有点过于复杂，我们可以稍微优化一下
到这比较函数就算是写完了！
qsort函数排序代码实现并展示结果
1、排序整型数组
#include
#include
int cmp_int(const void* e1, const void* e2)
{
return (*(int*)e1 - *(int*)e2);
}
void print_arr(int arr[], int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
}
void test1()
{
int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
//排序为升序
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);
print_arr(arr, sz);
}
int main()
{
test1();
return 0;
} 
2、排序结构体
#include
#include
#include
//排序结构体
struct Stu
{
char name[20];
int age;
double score;
};//定义结构体变量
//比较函数
int cmp_stu_by_age(const void* e1,const void* e2)
{
return ((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age;//升序排列成绩
}
int cmp_stu_by_name(const void* e1, const void* e2)
{
return strcmp(((struct Stu*)e1)->name, ((struct Stu*)e2)->name);//比较两个字符串不能直接相减，可以用strcmp函数进行比较，如果e1和e2交换，那么就是降序
}
int cmp_stu_by_score(const void* e1, const void* e2)
{
return (int)(((struct Stu*)e2)->score - ((struct Stu*)e1)->score);//降序排列成绩
}
//打印
void print_age(struct Stu arr[], int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i].age);
}
printf("\n");
}
void print_name(struct Stu arr[], int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%s ", arr[i].name);
}
printf("\n");
}
void print_score(struct Stu arr[], int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%.1f ", arr[i].score);
}
printf("\n");
}
void test2()
{
struct Stu arr[4] = { {"qinqin",21,98.8},{"xiaozhu",20,88.0},{"laohei",22,60.1},{"zhangheng",30,74.3} };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
//按成绩升序排
qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_age);
print_age(arr, sz);
//按名字升序排
qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_name);
print_name(arr, sz);
//按成绩降序排
qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_score);
print_score(arr, sz);
}
int main()
{
test2();
return 0;
} 