Qsort比较功能

时间:2012-12-27 18:36:55

标签: c multidimensional-array sorting qsort

我是C的初学者,我正在尝试理解qsort函数所需的比较函数。

第一部分:语法

一个简单的建议用法是这个(我已经包含了一些main()代码来打印结果):

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int values[] = { 40, 10, 100, 90, 20, 25, 12, 13, 10, 40 };

int compare(const void *a, const void *b)
{
    const int *ia = (const int *)a; // casting pointer types 
    const int *ib = (const int *)b;
    return *ia  - *ib; 
}

int main()
{
    int n;
    for (n=0; n<10; n++)
    {
        printf("%d ",values[n]);
    }
    printf("\n");
    qsort(values, 10, sizeof(int), compare);
    for (n=0; n<10; n++)
    {
        printf("%d ",values[n]);
    }
    printf("\n");
    system("pause");
    return 0;
}

我不明白为什么你需要比较函数中的所有额外的东西,所以我把它简化为:

int compare (int *a, int *b)
    {
        return *a-*b; 
    }

这仍然有效,并产生相同的结果。任何人都可以向我解释我删除了什么,为什么它仍然有效?

第二部分:为什么指针?

另外,我真的需要使用指针吗?为什么我不能直接比较“a”和“b”(这不起作用):

int compare (int a, int b)
        {
            return a-b; 
        }

出于某种原因,使用多维数组,我能够逃避不使用指针,并且由于某种原因它起作用了!到底是怎么回事? (通过每个子数组中的第二项排序多维数组的示例代码):

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int values[7][3] = { {40,55}, {10,52}, {100,8}, {90,90}, {20,91}, {25,24} };

int compare(int a[2], int b[2])
{
    return a[1] - b[1];
}

int main()
{
    int n;
    for (n=0; n<6; n++)
    {
        printf("%d,",values[n][0]);
        printf("%d ",values[n][1]);
    }
    printf("\n");
    qsort(values, 6, sizeof(int)*3, compare);
    for (n=0; n<6; n++)
    {
        printf("%d,",values[n][0]);
        printf("%d ",values[n][1]);
    }
    printf("\n");
    system("pause");
    return 0;
}

我很高兴多维数组排序正在工作,因为这是我的最终目标,但我不知道我是如何设法让它工作的(除了愚蠢的运气和切碎代码)所以我真的很想解释为什么我提供的一些例子工作,以及为什么有些不工作!

4 个答案:

答案 0 :(得分:12)

  

这仍然有效,并产生相同的结果。任何人都可以向我解释我删除了什么,为什么它仍然有效?

您正在C中调用未定义的行为。请参阅C99 6.3.2.3指针/ 8:

  

指向一种类型的函数的指针可以转换为指向另一种函数的指针   打字再回来;结果应该等于原始指针。如果转换了   指针用于调用类型与指向类型不兼容的函数,   行为未定义。

在C ++中,这个程序是不完整的:http://ideone.com/9zRYSj

它仍然“正常工作”,因为compare函数需要一对指针;并且在您的特定平台上sizeof(void*)sizeof(int*)相同,因此调用类型为int(void *, void *)的函数指针实际上包含指向类型int(int *, int *)的函数的指针< em>有效与在特定时间点在特定平台上投射的指针类型相同。

  

另外,我真的需要使用指针吗?为什么我不能直接比较“a”和“b”(这不起作用):

因为qsort对任何两种类型都采用一般比较函数;不只是int。因此它不知道指针被解除引用的类型。

  

出于某种原因,使用多维数组,我能够逃避不使用指针,并且由于某种原因它起作用了!发生了什么!

这是因为以下原型是相同的:

  1. int foo(int *a, int *b);
  2. int foo(int a[], int b[])
  3. 也就是说,当传递给函数时,数组衰减成指针。像你一样明确指定数组的长度:

    int foo(int a[2], int b[2])
    

    使编译器使sizeof和其他编译时间位将项目视为两元素数组;但是当它下降到机器级别时,该函数仍然接受一对指针。

    在任何这些情况下,传递不带一对void *的比较函数会导致未定义的行为。 “未定义行为”的一个有效结果是“它似乎工作”。另一个有效的结果是“它适用于星期二”或“它格式化硬盘”。不要依赖这种行为。

答案 1 :(得分:2)

  

我不明白为什么你需要比较中的所有额外的东西   功能所以我把它简化为这个

您是否使用const限定符取决于您。您不应修改比较器中的值。但是有可能抛弃const并打破你对编译器的承诺。


qsort 需要一个函数指针,它将两个const void *作为参数,这就是为比较器函数传递指针的原因:

   void qsort(void *base, size_t nmemb, size_t size,
                  int(*compare)(const void *, const void *));

因此传递ab会导致将解释为指针,这显然是错误的。


它可以在不传递多维数组的指针的情况下工作,因为当你传递数组时,它们会衰减为指针。所以您可以使用以下比较器。

int compare (int a[2], int b[2])
{
    return a[1] - b[1];
}

答案 2 :(得分:0)

答案很简单:从qsort http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/009695399/functions/qsort.html的手册中,函数指针的原型是:

int comp(const void *a, const void *b)

与此原型相关的typedef可以这样声明

typedef int (*comp_qsort_funct_t) ( const void *, const void * )

其中comp_qsort_funct_t是函数指针的类型

qsort的比较函数的原型是使用const变量,因为这是一个很好的实践/设计,因为数据不会被修改。

使用不同的原型可能会导致意外结果,具体取决于编译器/平台。或者只是无法编译,例如注释:http://ideone.com/9zRYSj

所以你不应该使用不同的原型。

答案 3 :(得分:0)

我想确认Dlinet提出原始问题的观察结果。

C编译器确实会接受比较函数的所有形式,即使没有const,甚至使用int *而不是void *。但是,我的C ++编译器拒绝变量,只接受const void *形式。

C编译器甚至接受不使用指针的int形式。我检查并发现比较函数的int形式是接收指针值,而不是数组的int。结果是数组没有排序,但保持相同的顺序。而且我认为这一切都是你所期望的。

因此,似乎你可以在函数定义中使用int *而不是void *,然后不需要在函数内强制转换。

这是否是良好的编程习惯是没有实际意义的,一些程序员说是,有些说不。对我来说,良好的编程与否,减少杂乱将有利于使用int *而不是void *。但是,C ++编译器不允许你这样做。