深入理解指针（二）
六.函数指针数组
理解：是数组，存放的是函数指针，每一个函数指针存放的是函数地址
以下代码是模拟计算机的四则运算
观察代码不难看出在主函数main里的四种情况中，出现了大量重复
这样的代码过于繁琐，怎样可以简化呢？
四个函数的返回类型和参数都一样，只是函数名不同
这样就要借助函数指针数组了！
#include<stdio.h>
void menu()
{
printf("****************************\n");
printf("*** 1. add 2. sub ***\n");
printf("*** 3. mul 4. div ***\n");
printf("*** 0. exit ***\n");
printf("****************************\n");
}
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 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2个操作数:");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = Add(x, y);
printf("ret = %d\n", ret);
break;
case 2:
printf("请输入2个操作数:");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = Sub(x, y);
printf("ret = %d\n", ret);
break;
case 3:
printf("请输入2个操作数:");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = Mul(x, y);
printf("ret = %d\n", ret);
break;
case 4:
printf("请输入2个操作数:");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = Div(x, y);
printf("ret = %d\n", 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;
}
可以先把上述代码中的swich语句改为函数指针数组，如下：
注：1.将原来函数中重复的部分放到do—while循环中
2.为了和menu统一，数组首元素加上NULL，使得数组下标和menu统一
do
{
menu();
printf("请选择:>");
scanf("%d", &input);
函数指针数组 - 转移表
int (*pfarr[])(int, int) = {null, add, sub, mul, div};
0 1 2 3 4
if (0 == input)
{
printf("退出计算器\n");
}
else if (input >= 1 && input <= 4)
{
printf("请输入2个操作数:");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = pfarr[input](x, y);
printf("ret = %d\n", ret);
}
else
{
printf("选择错误，重新选择!\n");
}
} while (input);
这里的pfar将四个函数联系在了一起，又叫做转移表
七.指向函数指针数组的指针
先回顾个稍微简单的概念：指向整形指针数组的指针
int a = 0;
int b = 0;
int c = 0;
int arr = {&a,&b,&c}; ——arr是一个整型指针数组
int* (*p)[3] = &arr;————p是指针，指向的是整型指针数组，该数组有三个元素，每个元素类型为int*
类比上述概念
刚刚写的pfarr就是一个函数指针数组
我们只需要取出pfarr地址，存到p中，不就得到了指向函数指针数组的指针了吗？
需要注意其类型在函数指针数组的基础上继续改造即可
int (*pfarr[])(int, int) = {null, add, sub, mul, div};
p = &pfarr
int(* (*p)[5])(int,int) = &pfarr
八.回调函数
理解：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。
回调函数是依赖函数指针的
有了函数指针，才能实现回调函数
例如：
函数A（） ---------------------- 函数B（&A）
{ } ----------------------------------->{}
这种情况函数A是由A的指针调用的 ，就说A是回调函数
回到刚刚模拟的计算机，其实四个函数也可以用回调函数实现统一
void menu()
{
printf("****************************\n");
printf("*** 1. add 2. sub ***\n");
printf("*** 3. mul 4. div ***\n");
printf("*** 0. exit ***\n");
printf("****************************\n");
}
//+ - * / && || & | >> <<
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 calc(int (*pf)(int,int))
{
int x = 0;
int y = 0;
int ret = 0;
printf("请输入2个操作数:");
scanf("%d %d", &x, &y);
ret = pf(x, y);
printf("ret = %d\n", 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;
}
调用过程可参考下图
回调函数实例：
qsort函数：
qsort函数是一个库函数
底层使用的是快速排列的方法对数据排列
这个函数可以直接使用，但要包含头文件<stdlib.h>
这个函数可以用来排列任意的数据类型
qsort函数具体是怎么使用的？先看看冒泡排序
目标：将arr数组的数据从小到大排列
void print_arr(int arr[], int sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
}
void bubble_sort(int arr[], int sz)
{
//趟数
int i = 0;
for (i = 0; i < sz - 1; i++)
{
//每一趟冒泡排序的过程
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()
{
//数据
int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
print_arr(arr, sz);//排序前打印
bubble_sort(arr, sz);//冒泡排序
print_arr(arr, sz);//排序后打印
return 0;
}
冒泡排序只能排整型类型的数据，有局限性
而qsort函数可排序任意类型，它有四个参数：
1.待排序数组中第一个元素的地址
2.待排序数组的元素个数
3. 待排序数组中一个元素的大小，以字节为单位
4. 函数指针cmp指向了一个函数，这个函数是用来比较两个元素的
qsort（void* base，size_t num ，size_t size，int(* compar)(const void*e1,const void*e2) ）
1 2 3 4
e1和e2存放的是需要比较两个元素的地址
void*指针不能进行解引用操作
是用来存放任意类型数据的地址的
compar函数要求：e1>e2时，返回一个大于0的数
e1==e2时，返回一个0
e1<e2时，返回一个小于0的数
不同数据类型的数据，比较出大小，方法是有差异的，因此第四个参数使用了函数指针，使其变得通用
测试qsort排序整型数据
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int cmp_int(const void* e1, const void* e2)
{
return *(int*)e1 - *(int*)e2;//比较时需要强制类型转换
}
void test1()
{
int arr[] = { 9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
print_arr(arr, sz);
qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_int);//
print_arr(arr, sz);
}
结构体数据怎么比较呢？
1. 按照年龄比较
2. 按照名字比较
//测试qsort排序结构体数据
//1. 按照年龄比较
struct Stu
{
char name[20];
int age;
};
int cmp_stu_by_age(const void* e1, const void* e2)
{
return ((struct Stu*)e1)->age - ((struct Stu*)e2)->age;
}
void test2()
{
struct Stu arr[] = { {"zhanhsan", 20}, {"lisi", 30}, {"wangwu", 12} };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_age);
}
/2. 按照名字比较
int cmp_stu_by_name(const void* e1, const void* e2)
{
return strcmp(((struct Stu*)e1)->name, ((struct Stu*)e2)->name);
}
void test3()
{
struct Stu arr[] = { {"zhanhsan", 20}, {"lisi", 30}, {"wangwu", 12} };
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
qsort(arr, sz, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_name);
}
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下期继续深入，感谢阅读！
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