库函数qsort的使用及利用冒泡排序模拟实现qsort

前言

今天阿辉将为大家介绍库函数qsort的使用，还包括利用冒泡排序模拟实现qsort以及void*类型的指针，关注阿辉不迷路哦 ，内容干货满满，接下来就跟着阿辉一起学习吧

void*类型指针

铁子们都知道一种指针只能接收同类型的地址，否则编译器就会报错，那有没有可以接收任意类型地址的指针呢？答案是有的，就是void*类型的指针
例如：

int a = 10;
char c = 'c';
float f = 1.2f;
void*p = NULL;
p = &a;
p = &c;
p = &f;

void*类型指针可以接受任何类型的变量的地址，它就像一个“垃圾桶”一样，任何的地址都可以往里面“扔”，所以他也被称为泛型指针，但是void*类型的指针也有它的局限性，因为void*无具体类型，SOvoid*类型的指针无法进行指针运算也无法进行解引用操作
既然如此，那void*类型的指针有何应用场景，铁子们别急我们接着看

库函数qsort的使用

铁子们，咱们今天的重点来了，qsort()是C语言标准库提供的专门用来给数组排序的一个库函数
qsort()函数的声明

void qsort(void* base, size_t num, size_t size, 
	int (*compar)(const void* p1, const void* p2));
	
库函数qsort()有四个参数，	不返回
void* base 这个参数是指向数组首元素的指针
size_t num这个参数指的是数组中的元素个数
size_t size这个参数是数组中每个元素的大小，以字节为单位			

对于库函数qsort()的第四个参数int (*compar)(const void* ,const void*)，是一个函数指针，要使用qsort()得我们自己定义一个返回值为int类型有两个const修饰的void*类型的指针的参数，并且返回值遵循如下规则的函数：

返回值< 0 第一个参数应在第二个参数前，无需交换
返回值> 0 第二个参数应在第一个参数前，需要交换
返回值= 0 谁在前无所谓，无去交换

qsort()函数最厉害的就是它可以给任何数据排序，并且可以根据我们提供的比较函数实现升序或是降序，铁子们，我们来看看qsort()是如何使用的

#include
#include
#include
struct Stu
{
	int age;//年龄
	char name[20];//名字
};
//以结构体Stu成员age的数字大小排升序
int StuAgecomp(const void* p1, const void* p2)
{
	return ((struct Stu*)p1)->age - ((struct Stu*)p2)->age;
}
//以结构体Stu成员name利用库函数strcmp()给字符串排序
int StuNamecomp(const void* p1, const void* p2)
{
	return strcmp(((struct Stu*)p1)->name, ((struct Stu*)p2)->name);
}
//打印函数，打印排序后内容
void print(struct Stu arr[],int size)
{
	for (int i = 0; i < size; i++)
	{
		printf("%d %s	", arr[i].age, arr[i].name);
	}
	printf("\n");
}

int main()
{
	struct Stu arr[] = { {19,"tangminghui"},{12,"tanzihao"},{30,"zenghongsen"} };
	int size = sizeof(arr[0]);//数组每个元素的大小，单位字节
	int num = sizeof(arr) / size;//数组的元素个数
	qsort(arr, num, size, StuAgecomp);
	print(arr,num);
	qsort(arr, num, size, StuNamecomp);
	print(arr,num);
	return 0;
}

输出：

利用冒泡排序实现库函数qsort()

相信铁子们对冒泡排序并不感冒，库函数qsort()的内核其实就是快排不过阿辉实力有限暂时还不会 ，这里阿辉利用冒泡函数给大家徒手干一个
函数名就叫UpgradeBubbleSort升级版冒泡排序 （以下简称冒泡函数）
我们的冒泡函数的参数与库函数qsort一样，排序就是冒泡排序的皮，主要的问题是泛型参数如何交换，这里我们定义一个交换函数swp来实现
下面是冒泡函数的具体实现，代码以及详解注释：

void UpgradeBubbleSort(void* base, size_t num, size_t size, int (*cmp)(const void* p1, const void* p2))
{
	
	for (int i = 0; i < num - 1; i++)
	{
		int flag = 0;//记录一趟下来是否发生交换
		for (int j = 0; j < num - i - 1; j++)
		{
			//数据的大小这时就有用了，找到后一个数据的起始地址
			char* p = (char*)base + j * size;//利用一个变量简化代码
			//像下面注释这么写太挫了
			//if (cmp((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size))
			//冒泡排序的思想嘛，前一个数据和后一个比
			if (cmp(p, p + size) > 0)
			{
				swp(p, size);
				flag = 1;
			}
		}
		if (flag == 0)//没有交换说明已有序无须继续，跳出循环
		{
			break;
		}
	}
}

为什么要把void*指针强制转化为char*类型，第一点，因为方便根据数据大小找到数据，char*加减整数跳过该整数倍数的字节空间和数据大小size结合使用，就能找到数据中每个元素；第二点，因为交换数据时把对应位置上的一个字节大小空间中的内容交换，即可交换两个数据的内容
给铁子们上图：

swp函数的具体实现，代码以及详解注释：

//交换函数
void swp(char* p, int sz)
{
	//有几个字节交换几次
	//p+sz表示下一个数据
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		//俩个数据对应位置的字节交换位置，完成交换
		char tmp = *(p + i);
		*(p + i) = *(p + sz + i);
		*(p + sz + i) = tmp;
	}
}

下面是完整的升级版冒泡排序函数

//交换函数
void swp(char* p, int sz)
{
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		//俩个数据对应位置的字节交换位置，完成交换
		char tmp = *(p + i);
		*(p + i) = *(p + sz + i);
		*(p + sz + i) = tmp;
	}
}

//套着标准冒泡排序的皮
void UpgradeBubbleSort(void* base, size_t num, size_t size, int (*cmp)(const void* p1, const void* p2))
{
	
	for (int i = 0; i < num - 1; i++)
	{
		int flag = 0;//记录一趟下来是否发生交换
		for (int j = 0; j < num - i - 1; j++)
		{
			char* p = (char*)base + j * size;//利用一个变量简化代码
			//像下面注释这么写太挫了
			//if (cmp((char*)base + j * size, (char*)base + (j + 1) * size))
			if (cmp(p, p + size) > 0)
			{
				swp(p, size);
				flag = 1;
			}
		}
		if (flag == 0)//没有交换说明已有序无须继续，跳出循环
		{
			break;
		}
	}
}

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到这里，阿辉今天对于C语言中库函数qsort()的分享就结束了，希望这篇博客能让大家有所收获, 如果觉得阿辉写得不错的话，记得给个赞呗，你们的支持是我创作的最大动力