6. 函数指针数组
之前我们已经学习过指针数组，比如整型指针数组等，因此我们可以以此进行类比：
代码语言：javascript复制int 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;
}
int main()
{
//int (*pf1)(int, int) = Add;
//int (*pf2)(int, int) = Sub;
//int (*pf3)(int, int) = Mul;
//int (*pf4)(int, int) = Div;
//函数指针数组
int (*pfArr[4])(int, int) = { Add, Sub, Mul, Div };//pfArr先和[]结合，说明pfArr是数组，数组的内容int (*)(int, int)类型的函数指针。
return 0;
}函数指针数组的用途：转移表 我们可以举一个计算器的例子：
我们先不用函数指针数组：
代码语言：javascript复制#include <stdio.h>
int 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("请输入两个操作数:");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = Add(x, y);
printf("ret = %dn", ret);
break;
case 2:
printf("请输入两个操作数:");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = Sub(x, y);
printf("ret = %dn", ret);
break;
case 3:
printf("请输入两个操作数:");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = Mul(x, y);
printf("ret = %dn", ret);
break;
case 4:
printf("请输入两个操作数:");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = Div(x, y);
printf("ret = %dn", ret);
break;
case 0:
printf("退出计算器n");
break;
default:
printf("选择错误，重新选择n");
break;
}
} while (input);
return 0;
}我们可以发现以上代码的switch语句中用许多代码是重复的
解决方法：使用函数指针数组
代码语言：javascript复制#include <stdio.h>
int 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;
//函数指针数组的使用 - 转移表
int (*pfArr[5])(int, int) = { NULL, Add, Sub, Mul, Div };
// 0 1 2 3 4
do
{
menu();
printf("请选择:>");
scanf("%d", &input);
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 = %dn", ret);
}
else if (0 == input)
{
printf("退出计算器n");
}
else
{
printf("选择错误，重新选择n");
}
} while (input);
return 0;
}7. 指向函数指针数组的指针
指向函数指针数组的指针是一个指针，指针指向一个数组，数组的元素都是函数指针。
代码语言：javascript复制void test(const char* str)
{
printf("%sn", str);
}
int main()
{
void (*pf)(const char*) = test;//pf是函数指针变量
void (*pfArr[10])(const char*);//pfArr是存放函数指针的数组
void (*(*p)[10])(const char*) = &pfArr;//p是指向函数指针数组的指针
return 0;
}8. 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。
计算器的实现就可以用到回调函数：
代码语言：javascript复制#include <stdio.h>
int 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");
}
void Calc(int (*pf)(int, int))
{
int x = 0;
int y = 0;
int ret = 0;
printf("请输入两个操作数:");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = pf(x, y);
printf("ret = %dn", ret);
}
int main()
{
int input = 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("退出计算器n");
break;
default:
printf("选择错误，重新选择n");
break;
}
} while (input);
return 0;
}我们再举一个使用回调函数的例子：qsort函数（标准库中有一个函数qsort，是用来排序的）
说到排序，我们先来复习一下冒泡排序：
代码语言：javascript复制//冒泡排序
//有一组整数，需要排序为升序
//1. 两两相邻的元素比较
//2. 如果不满足顺序就交换
#include <stdio.h>
void bubble_sort(int arr[], int sz)
{
int i = 0;
//趟数
for (i = 0; i < sz - 1; i )
{
//一趟比较
//两两相邻元素比较
int j = 0;
for (j = 0; j < sz - 1 - i; j )
{
if (arr[j] > arr[j 1])
{
int tmp = arr[j];
arr[j] = arr[j 1];
arr[j 1] = tmp;
}
}
}
}
int main()
{
int arr[10] = { 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
bubble_sort(arr, sz);
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i )
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}但是我们会发现以上代码只适合于整型数据，而qsort函数就可以解决这个问题。
qsort函数的特点：
- 使用了快速排序的方法
- 适合于任意类型数据的排序
接下来，我们就学习一下如何使用qsort函数：
void qsort(void* base,//指向了需要排序的数组的第一个元素
size_t num,//排序的元素个数
size_t size,//一个元素的大小，单位是字节
int (*compar)(const void*, const void*)//函数指针类型 - 这个函数指针指向的函数，能够比较base指向数组中的两个元素
);这里先对 void* 进行一个解释：
代码语言：javascript复制//void* 的指针 - 无具体类型的指针
//void* 类型的指针可以接收任意类型的地址
//这种类型的指针是不能直接解引用操作的
//也不能直接进行指针运算的
int main()
{
int a = 10;
float f = 3.14f;
int* pa = &a;
//char* pc = &a;//err
void* pv = &a;
pv = &f;
//*pv;//err
//pv ;//err
return 0;
}接着我们来看一下qsort函数具体是如何使用的：
代码语言：javascript复制#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int cmp_int(const void* p1, const void* p2)
{
return (*(int*)p1 - *(int*)p2);//通过改变p1和p2的位置来改变升降序
}
void print(int arr[], int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i )
{
printf("%d ", arr[i]);
}
}
//测试qsort排序整型数据
void test1()
{
int arr[10] = { 3, 1, 5, 2, 4, 7, 9, 6, 8, 0 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
//默认是升序的
qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);
print(arr, sz);
}
//测试qsort排序结构体数据
struct Stu
{
char name[20];
int age;
};
int cmp_stu_by_age(const void* p1, const void* p2)
{
return ((struct Stu*)p1)->age - ((struct Stu*)p2)->age;
}
void test2()
{
struct Stu arr[] = { {"zhangsan", 20}, {"lisi", 50}, {"wangwu", 15} };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_age);
}
int cmp_stu_by_name(const void* p1, const void* p2)
{
return strcmp(((struct Stu*)p1)->name, ((struct Stu*)p2)->name);
}
void test3()
{
struct Stu arr[] = { {"zhangsan", 20}, {"lisi", 50}, {"wangwu", 15} };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_name);
}
int main()
{
test1();
test2();
test3();
return 0;
}学会了qsort函数如何使用，那么我们能不能自己模拟实现一个qsort函数呢？
因为目前我们还没有学习快速排序算法，所以我们使用冒泡排序的思想，实现一个功能类似qsort的函数bubble_sort：
- 使用冒泡排序的思想
- 适用于任意类型数据的排序
首先，通过观察我们之前写的冒泡排序代码，我们发现它的参数只能接收整型数组，因此，我们需要使用一个 void* 的指针；同时，作为代码的实现者，我们不知道 void* 的指针指向的数组元素是什么类型的，所以我们还需要知道数组中一个元素的大小。
其次，对于不同类型的数据，不能简单地使用 > 比较，所以我们要在参数部分加上函数指针cmp，将实现2个元素比较的这一个函数的地址，以参数的形式传递过来。
最后，不同的数据，在交换的时候也略有差异，具体应该怎么实现，在写代码的时候再进行讲解。
代码语言：javascript复制#include <string.h>
//每个元素的首地址和一个元素的大小我们都知道，因此，我们可以通过一个字节一个字节的交换，来实现两个元素的交换（这样就能解决不同数据在交换时候的差异了）
void Swap(char* buf1, char* buf2, int size)//交换下标为j和j 1的这两个元素
{
int i = 0;
char tmp = 0;
for (i = 0; i < size; i )
{
tmp = *buf1;
*buf1 = *buf2;
*buf2 = tmp;
buf1 ;
buf2 ;
}
}
void bubble_sort(void* base, int num, int size, int (*cmp)(const void*, const void*))
{
int i = 0;
//趟数
for (i = 0; i < num - 1; i )
{
int j = 0;
//一趟内部比较的对数
for (j = 0; j < num - 1 - i; j )
{
//假设需要升序，cmp返回>0，交换
if (cmp((char*)base j*size, (char*)base (j 1)*size) > 0)//两个元素比较，需要将下标为j和j 1的元素的地址传给cmp
{
//交换
Swap((char*)base j*size, (char*)base (j 1)*size, size);
}
}
}
}
struct Stu
{
char name[20];
int age;
};
int cmp_stu_by_age(const void* p1, const void* p2)
{
return ((struct Stu*)p1)->age - ((struct Stu*)p2)->age;
}
//测试bubble_sort 排序结构体数据
void test2()
{
struct Stu arr[] = { {"zhangsan", 20}, {"lisi", 50}, {"wangwu", 15} };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_age);
}
int cmp_stu_by_name(const void* p1, const void* p2)
{
return strcmp(((struct Stu*)p1)->name, ((struct Stu*)p2)->name);
}
void test3()
{
struct Stu arr[] = { {"zhangsan", 20}, {"lisi", 50}, {"wangwu", 15} };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_name);
}
int cmp_int(const void* p1, const void* p2)
{
return (*(int*)p1 - *(int*)p2);
}
//测试bubble_sort 排序整型数据
void test1()
{
int arr[10] = { 3, 1, 5, 2, 4, 7, 9, 6, 8, 0 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
bubble_sort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);
}
int main()
{
test1();
test2();
test3();
return 0;
}
