這個C qsort函數調用中的參數是什么？

Question

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

bt->rw[t]是一個指向struct指針的指針， bt->[num]是一個int ，我不明白第四個參數是什么，除了compare_wid是在某處定義的函數，如下所示：

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

Answer 1

我將稍微了解該行的含義，但在我這樣做之前，讓我們了解為什么qsort()需要它所需類型的最終參數的一些基礎知識。 qsort()是一個可以對任何類型的數據進行排序的函數。

你提供：

• 一個基指針，指向一個連續數據塊的開頭，
• 塊中的元素數量，
• 一個數據成員的大小，和
• 一個比較兩個數據值的函數。

由於排序算法通常不依賴於正在排序的數據的類型，因此可以在不知道它正在排序的數據類型的情況下編寫qsort() 。 但是為了能夠做到這一點， qsort()接受void *參數，這意味着C中的“泛型指針”。

假設您有一組未排序的int值：

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

然后你可以通過調用qsort()來對它們進行排序：

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

data的類型為int *傳遞給時qsort()並且所述第一參數qsort()的類型為void * 。 由於任何對象指針都可以在C中轉換為void * ，這沒關系。 接下來的兩個論點也沒問題。 最后一個參數compare_int應該是一個帶有兩個const void *參數並返回一個int const void * 。 該函數將由qsort()調用，並且需要多次從&data[0]到&data[N-1]的指針。

聲明一個函數f() “接受兩個const void *參數並返回int ”：

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

如果想要聲明一個我們可以設置為f的函數指針，則指針被聲明為：

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

括號是必需的，因為否則pf將是一個返回int *的函數。 現在， pf是一個指向返回int的函數的指針。

回到我們的int排序算法，從上面我們可以將compare_int()定義為：

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;
}

在編寫compare_int() ，我們知道傳遞的指針是int *偽裝成void * ，所以我們將它們轉換回int * ，這是正常的，然后我們比較數字。

現在，我們將注意力轉向相關代碼：

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

表示compare_wid是一個帶有兩個TRELLIS_ATOM *參數的函數，並返回一個int 。 正如我們剛才看到的那樣， qsort()的最后一個參數應該是一個類型為的函數：

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

即，一個函數采用兩個const void *參數並返回int 。 由於類型不匹配，程序員將compare_wid()轉換為qsort()所需的類型。

但是，這有問題。 類型的功能：

int (*)(TRELLIS_ATOM *, TRELLIS_ATOM *)

不等同於類型的函數：

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

因此無法保證演員是否有效。 將compare_wid()聲明為更簡單，正確和標准：

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

compare_wid()的定義應如下所示：

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;
}

如果你這樣做，你就不需要在調用qsort()使用qsort() ，你的程序不僅更容易閱讀，而且更正。

如果你不能改變compare_wid() ，那么寫另一個函數：

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

並使用compare_stub() （不使用compare_stub() ）而不是compare_wid()調用qsort() compare_wid() 。

編輯 ：根據許多錯誤的答案，這是一個測試程序：

$ 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()編譯，定義為采用兩個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

使用正確的定義進行編譯：

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

編輯2 ：對於qsort()的最終參數使用compare_wid as-it-is的合法性似乎存在一些混淆。 comp.lang.c FAQ，問題13.9有一個很好的解釋（強調我的）：

要理解為什么qsort比較函數中的好奇指針轉換是必要的（ 以及為什么在調用qsort時函數指針的qsort無法幫助 ），考慮qsort如何工作是有用的。 qsort對被排序的數據的類型或表示一無所知：它只是在一小塊內存中亂竄。 （所有它知道的塊是它們的大小，你在qsort的第三個參數中指定。）為了確定兩個塊是否需要交換， qsort調用你的比較函數。 （要交換它們，它使用相當於memcpy 。）

由於qsort以通用方式處理未知類型的內存塊，因此它使用通用指針(void *)來引用它們。 當qsort調用您的比較函數時，它將作為參數傳遞給要比較的塊的兩個通用指針。 由於它傳遞通用指針，因此比較函數必須接受通用指針，並在操作指針之前將指針轉換回適當的類型（即在執行比較之前）。 void指針與結構指針的類型不同，並且在某些機器上它可能具有不同的大小或表示（這就是為什么這些強制轉換是正確性的原因）。

如常見問題解答中所述，也可以看到這一點 。

Answer 2

(int (*)(const void *,const void *))表示“將后面的內容視為指向函數的指針，該函數接受類型為const void*兩個參數並返回一個int ”。 compare_wid確實是一個可以這種方式處理的函數。

qsort將調用此函數在排序時執行項目之間的比較：如果返回的整數為零，則假定項目相等，否則使用整數的符號對它們進行排序。

Answer 3

快速排序

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

比較器 ：比較兩個元素的函數。 該功能應遵循以下原型：

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

該函數必須接受兩個指向元素的參數，類型為void *。 應將這些參數轉換回某些數據類型並進行比較。

該函數的返回值應表示elem1是否被認為小於，等於或大於elem2，分別返回負值，零或正值。

Answer 4

第四個參數包含對函數指針的顯式強制轉換：

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

• int部分對應於返回類型
• (*)部分是函數指針的表示法
• (const void *,const void *)部分是參數類型

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

它是一個謂詞函數，由qsort實現調用以比較兩個TRELLIS_ATOM* 。

Answer 7

這是TRELLIS_ATOM類型元素的自定義排序函數（無論可能是什么）。

compare_wid應返回的東西<0，如果*a < *b ，> 0，如果*a > *b如果和0 *a和*b在邏輯上視為相等。

Answer 8

這是一個quicksort函數，它需要一個指向自定義排序處理程序例程的函數指針。 因此，對第四個參數中的函數指針的參數進行類型轉換。

調用快速排序函數時，它會執行您提供的函數指針來處理排序算法，即TRELLIS_ATOM *a和TRELLIS_ATOM *b ，然后在兩者之間進行比較檢查，並返回1,0，或邏輯比較中的-1，例如：

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