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【C语言】(10)—指针4

news 来源：原创 2025/5/23 11:10:01

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文章目录

前言
一、回调函数的本质与应用
二、qsort函数深度解析
三、模拟实现qsort函数
四、关键知识点总结

前言

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、回调函数的本质与应用

1.1 什么是回调函数？

回调函数(Callback Function)是通过函数指针调用的函数。其核心思想是：

将函数的指针（地址）作为参数传递给另一个函数
当特定事件或条件发生时，通过这个指针调用对应的函数
被调用的函数称为回调函数

回调函数的定义：
回调函数不是由函数的实现方直接调用，而是在特定事件或条件发生时由另一方调用的，用于对该事件或条件进行响应。

1.2 回调函数的典型应用场景

事件驱动编程（如GUI事件处理）
排序算法中的比较函数
异步操作完成时的通知
通用框架中的可扩展点

1.3 回调函数示例：改造计算器程序

原始计算器代码存在大量重复的输入输出逻辑：

// 改造前的代码片段
switch(input) {case 1:printf("输入操作数：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = add(x, y);printf("ret = %d\n", ret);break;case 2:printf("输入操作数：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = sub(x, y);printf("ret = %d\n", ret);break;// ...更多case...
}

使用回调函数改造后：

#include <stdio.h>int add(int a, int b) { return a + b; }
int sub(int a, int b) { return a - b; }
int mul(int a, int b) { return a * b; }
int div(int a, int b) { return a / b; }void calc(int (*pf)(int, int)) {int x, y, ret;printf("输入操作数：");scanf("%d %d", &x, &y);ret = pf(x, y);printf("ret = %d\n", ret);
}int main() {int input = 1;do {printf("******************\n");printf("1:add 2:sub\n");printf("3:mul 4:div\n");printf("0:exit\n");printf("******************\n");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("退出程序\n"); break;default: printf("选择错误\n");}} while(input);return 0;
}

改造后的优势：

消除了重复的输入输出代码
业务逻辑更加清晰
更容易扩展新的运算功能

二、qsort函数深度解析

2.1 qsort函数原型

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

参数说明：

base：待排序数组的起始地址
nmemb：数组元素个数
size：每个元素的大小（字节）
compar：比较函数的指针

三、模拟实现qsort函数

为了更好地理解qsort的工作原理，我们可以基于冒泡排序算法模拟实现一个类似的通用排序函数。

3.1 关键点分析

void*指针的使用：实现通用数据类型的处理
字节级操作：处理未知大小的数据类型
比较函数的回调：实现自定义排序规则

3.2 完整实现代码

#include <stdio.h>
#include <string.h>// 比较整型的回调函数
int int_cmp(const void *p1, const void *p2) {return (*(int*)p1 - *(int*)p2);
}// 交换两个元素（字节级操作）
void _swap(void *p1, void *p2, int size) {for(int i=0; i<size; i++) {char tmp = *((char*)p1 + i);*((char*)p1 + i) = *((char*)p2 + i);*((char*)p2 + i) = tmp;}
}// 模拟的qsort实现（基于冒泡排序）
void bubble_sort(void *base, int count, int size, int (*cmp)(const void*, const void*)) {for(int i=0; i<count-1; i++) {for(int j=0; j<count-i-1; j++) {void *elem1 = (char*)base + j*size;void *elem2 = (char*)base + (j+1)*size;if(cmp(elem1, elem2) > 0) {_swap(elem1, elem2, size);}}}
}int main() {int arr[] = {1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0};int i = 0;bubble_sort(arr, sizeof(arr)/sizeof(arr[0]), sizeof(int), int_cmp);for(i=0; i<sizeof(arr)/sizeof(arr[0]); i++) {printf("%d ", arr[i]);}printf("\n");return 0;
}