这个C qsort函数调用中的参数是什么？

Question

qsort(bt->rw[t], bt->num[t], 
      sizeof(TRELLIS_ATOM *), 
      (int (*)(const void *,const void *))compare_wid);

bt->rw[t]是一个指向struct指针的指针， bt->[num]是一个int ，我不明白第四个参数是什么，除了compare_wid是在某处定义的函数，如下所示：

static int compare_wid( TRELLIS_ATOM* a, TRELLIS_ATOM* b )
{
   ...
   return x;
}

Answer 1

我将稍微了解该行的含义，但在我这样做之前，让我们了解为什么qsort()需要它所需类型的最终参数的一些基础知识。 qsort()是一个可以对任何类型的数据进行排序的函数。

你提供：

• 一个基指针，指向一个连续数据块的开头，
• 块中的元素数量，
• 一个数据成员的大小，和
• 一个比较两个数据值的函数。

由于排序算法通常不依赖于正在排序的数据的类型，因此可以在不知道它正在排序的数据类型的情况下编写qsort() 。 但是为了能够做到这一点， qsort()接受void *参数，这意味着C中的“泛型指针”。

假设您有一组未排序的int值：

#define N 1024
int data[N] = { 10, 2, 3, -1, ... } /* 1024 values */

然后你可以通过调用qsort()来对它们进行排序：

qsort(data, N, sizeof data[0], compare_int);

data的类型为int *传递给时qsort()并且所述第一参数qsort()的类型为void * 。 由于任何对象指针都可以在C中转换为void * ，这没关系。 接下来的两个论点也没问题。 最后一个参数compare_int应该是一个带有两个const void *参数并返回一个int const void * 。 该函数将由qsort()调用，并且需要多次从&data[0]到&data[N-1]的指针。

声明一个函数f() “接受两个const void *参数并返回int ”：

int f(const void *, const void *);

如果想要声明一个我们可以设置为f的函数指针，则指针被声明为：

int (*pf)(const void *, const void *);
pf = f;

括号是必需的，因为否则pf将是一个返回int *的函数。 现在， pf是一个指向返回int的函数的指针。

回到我们的int排序算法，从上面我们可以将compare_int()定义为：

int compare_int(const void *a, const void *b)
{
    const int *the_a = a;
    const int *the_b = b;
    if (*the_a > *the_b) return 1;
    else if (*the_a < *the_b) return -1;
    else return 0;
}

在编写compare_int() ，我们知道传递的指针是int *伪装成void * ，所以我们将它们转换回int * ，这是正常的，然后我们比较数字。

现在，我们将注意力转向相关代码：

static int compare_wid( TRELLIS_ATOM* a, TRELLIS_ATOM* b )

表示compare_wid是一个带有两个TRELLIS_ATOM *参数的函数，并返回一个int 。 正如我们刚才看到的那样， qsort()的最后一个参数应该是一个类型为的函数：

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

即，一个函数采用两个const void *参数并返回int 。 由于类型不匹配，程序员将compare_wid()转换为qsort()所需的类型。

但是，这有问题。 类型的功能：

int (*)(TRELLIS_ATOM *, TRELLIS_ATOM *)

不等同于类型的函数：

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

因此无法保证演员是否有效。 将compare_wid()声明为更简单，正确和标准：

static int compare_wid(const void *a, const void *b);

compare_wid()的定义应如下所示：

static int compare_wid(const void *a, const void *b)
{
    const TRELLIS_ATOM *the_a = a;
    const TRELLIS_ATOM *the_b = b;
    ...
    /* Now do what you have to do to compare the_a and the_b */
    return x;
}

如果你这样做，你就不需要在调用qsort()使用qsort() ，你的程序不仅更容易阅读，而且更正。

如果你不能改变compare_wid() ，那么写另一个函数：

static int compare_stub(const void *a, const void *b)
{
    return compare_wid(a, b);
}

并使用compare_stub() （不使用compare_stub() ）而不是compare_wid()调用qsort() compare_wid() 。

编辑 ：根据许多错误的答案，这是一个测试程序：

$ cat qs.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

struct one_int {
    int num;
};

#ifdef WRONG
static int compare(const struct one_int *a, const struct one_int *b)
{
#else
static int compare(const void *a_, const void *b_)
{
    const struct one_int *a = a_;
    const struct one_int *b = b_;
#endif
    if (a->num > b->num) return 1;
    else if (a->num < b->num) return -1;
    else return 0;
}

int main(void)
{
    struct one_int data[] = {
        { 42 },
        { 1 },
        { 100 }
    };
    size_t n = sizeof data / sizeof data[0];

    qsort(data, n, sizeof data[0], compare);
    return 0;
}

使用compare()编译，定义为采用两个const struct one_int *值：

$ gcc -DWRONG -ansi -pedantic -W -Wall qs.c
qs.c: In function `main':
qs.c:32: warning: passing argument 4 of `qsort' from incompatible pointer type

使用正确的定义进行编译：

$ gcc -ansi -pedantic -W -Wall qs.c
$

编辑2 ：对于qsort()的最终参数使用compare_wid as-it-is的合法性似乎存在一些混淆。 comp.lang.c FAQ，问题13.9有一个很好的解释（强调我的）：

要理解为什么qsort比较函数中的好奇指针转换是必要的（ 以及为什么在调用qsort时函数指针的qsort无法帮助 ），考虑qsort如何工作是有用的。 qsort对被排序的数据的类型或表示一无所知：它只是在一小块内存中乱窜。 （所有它知道的块是它们的大小，你在qsort的第三个参数中指定。）为了确定两个块是否需要交换， qsort调用你的比较函数。 （要交换它们，它使用相当于memcpy 。）

由于qsort以通用方式处理未知类型的内存块，因此它使用通用指针(void *)来引用它们。 当qsort调用您的比较函数时，它将作为参数传递给要比较的块的两个通用指针。 由于它传递通用指针，因此比较函数必须接受通用指针，并在操作指针之前将指针转换回适当的类型（即在执行比较之前）。 void指针与结构指针的类型不同，并且在某些机器上它可能具有不同的大小或表示（这就是为什么这些强制转换是正确性的原因）。

如常见问题解答中所述，也可以看到这一点 。

Answer 2

(int (*)(const void *,const void *))表示“将后面的内容视为指向函数的指针，该函数接受类型为const void*两个参数并返回一个int ”。 compare_wid确实是一个可以这种方式处理的函数。

qsort将调用此函数在排序时执行项目之间的比较：如果返回的整数为零，则假定项目相等，否则使用整数的符号对它们进行排序。

Answer 3

快速排序

void qsort ( void * base, size_t num, size_t size, 
                    int ( * comparator ) ( const void *, const void * ) );

比较器 ：比较两个元素的函数。 该功能应遵循以下原型：

int comparator（const void * elem1，const void * elem2）;

该函数必须接受两个指向元素的参数，类型为void *。 应将这些参数转换回某些数据类型并进行比较。

该函数的返回值应表示elem1是否被认为小于，等于或大于elem2，分别返回负值，零或正值。

Answer 4

第四个参数包含对函数指针的显式强制转换：

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

• int部分对应于返回类型
• (*)部分是函数指针的表示法
• (const void *,const void *)部分是参数类型

Answer 5

/* Integer comparison function for use with the stdlib's Qsort. */
inline int int_compare(const void *p1, const void *p2) {
        return ( *(int*)p1 - *(int*)p2 );
}

Answer 6

它是一个谓词函数，由qsort实现调用以比较两个TRELLIS_ATOM* 。

Answer 7

这是TRELLIS_ATOM类型元素的自定义排序函数（无论可能是什么）。

compare_wid应返回的东西<0，如果*a < *b ，> 0，如果*a > *b如果和0 *a和*b在逻辑上视为相等。

Answer 8

这是一个quicksort函数，它需要一个指向自定义排序处理程序例程的函数指针。 因此，对第四个参数中的函数指针的参数进行类型转换。

调用快速排序函数时，它会执行您提供的函数指针来处理排序算法，即TRELLIS_ATOM *a和TRELLIS_ATOM *b ，然后在两者之间进行比较检查，并返回1,0，或逻辑比较中的-1，例如：

if (*a > *b) return 1;
if (*a == *b) return 0;
if (*a < *b) return -1;