C语言函数：qsort()函数

C语言函数：qsort()函数

原型:

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

头文件：<stdlib.h>

刚开始学习qsort函数时，总是不明白qsrot的作用，以及它的意义。深刻学习后，发现只是几个关键点没找到，以至于联系不起来。

qsort函数是对任意类型的 数组 进行排序,这是很关键的点。

先来看看，qsort函数的参数部分:

1. void *base :首先是类型void,说明是任何类型，第一个元素需要传递的是 数组首元素地址

2. size_t nitems :size_t我们都知道他是整形,第二个元素需要传递的是 数组元素的个数

3. size_t size :第三个元素需要传递的是 一个元素的大小（单位：字节）

4. int (*compar)(const void *, const void*) ：可以看到这是一个函数指针类型，需要传递一个 自定义的函数

接下来，解释一下为什么要传递这四个参数，它们的作用是什么呢？

数组首元素地址：

刚刚提到，qsort函数，是对数组进行排序，我们如果拿到数组首元素地址，那么就有办法找到后面的元素，从而确定一整个数组。

数组元素个数：

要确定一个数组，元素个数一定是必须的。没有元素个数，也就无法确定一个数组。

数组元素大小：

同样地，确定一个数组，有了首元素地址、元素个数，肯定也需要元素的大小，因为有了元素大小，才知道下一个元素再哪里，从而确定一个数组。

自定义函数：

这里是qsort函数至关重要，也是初学者卡壳的地方。其实这里并不难，只是没有找到点子而已。

首先，我们需要知道，函数的返回值确定了数组的排序，qsort函数叫做：快速排序，其原理其实和冒

泡排序有点小相似，简单解释一下冒泡排序:

假如我们要将9 8 7 6 5 4 3 2 1 这个序列变成升序，使用冒泡排序:

冒泡排序就是:前一个和后一个进行比较，如果前一个比后一个 大 那么就交换。

这就是一趟冒泡排序。

一趟冒泡排序结束后，进行下一趟，接着比较.这就是冒泡排序.

回归正题，其实qsort函数也是前一个和后一个进行交换，前提是满足了某个条件，而这个条件就在于qsort函数最后一个参数，也就是需要传递的 函数 就是两个元素交换的条件.

所谓的条件，其实指的就是 传递给qsort的函数的 返回值。

这里写给脑子比较混乱的你:传给这个函数的两个元素，qsort函数会依次将传给qsort函数的数组的元素放进去。

那么就说一下返回值:

(这个函数的返回值类型一定是int类型！)

1. 返回 0 –> 此时的两个元素 位置不变

2. 返回 正数–>此时的两个元素 位置交换

3. 返回 负数–>此时的两个元素 位置不变

对于返回值也会有误解:

返回0：说明此时给qsort给函数的 这两个元素，相等.因此就不用交换

返回正数：说明此时给qsort给函数的 这两个元素，不相等,qsort函数内定义了如果返回值为正数的时候 交换。此时的这两个元素就就进行交换，因此再数组内的两个元素的 位置 就进行了交换。

可以理解为，qsort函数就是让数组变成升序，如果此时返回如果是正数，就说明前一个比后一个大，这样是倒序，不行！要升序！所以交换两个元素

返回负数：说明此时给qsort给函数的 这两个元素，不相等。与返回正数的时候相反，返回的是负数，所以前一个比后一个小，满足了升序的要求！那么就不用交换了。

接下来就举个例子，相信看完举的例子后的你一定会掌握qsort函数！

例子一:

因为qsort函数可以排序任意类型的数组，所以先试着排序简单的数组：“整形数组”

首先创建了一个数组，以及计算了它的元素个数

再创建一个用于传给qsort函数的函数cmp()

传给qsort函数的函数创建 类型和形参 除了名字能改，其他一律不能修改！

因为传递给cmp函数的是指针所以要解引用.

在这里，传递给qsort函数的数组是int类型的，则数组里的所有元素都是int类型的，那么qsort函数将数组内的元素给cmp函数，那么cmp接收的每个元素也就都是int类型。cmp函数本身的形参类型是void* ，而传递给cmp函数的却是int*，类型不一样，可能占用的大小就会不一样，那么在解引用时可能就会发生错误，所以需要强制类型转换成int*，然后再解引用

如果将数组带入e1-e2 就是 9-8=1 。正数–>交换

9-7=2。正数–>交换

…

直到

0-1=-1 负数–>不交换

例子二:

前面说了，qsort可以排序任何类型的数组，那就试试排序:”结构体数组”

创建了结构体family,有两个变量:

1. name[20]

2. age

创建了结构体数组home[3]，并且算出了home[3]的元素个数sz

对结构体排序，对于结构体，有很多变量,但是只能一种变量来作为排序的依据,先使用age排序试试:

使用qosrt函数，并且传入，首元素地址home|元素个数sz|一个元素的大小sizeof(home[0])|自定义函数str_cmp_age

str_cmp_age函数的类型与形参部分毋庸置疑。

强制类型转换也是必要的。

其次就是将e1和e2指向年龄，以至于通过年龄来作为排序的依据。

结构体没学好的话可能对这里有一个误解，为什么不用解引用呢？

1. 当结构体指针解引用了，想找到结构体内的内容，则需要使用 . 符号。

2. 当直接使用结构体指针，想找到结构体内的内容，则需要使用 -> 符号。

从监视里就可以看到，它们的索引改变了

接着使用name进行排序,需要知道当对字符串进行排序时，比较的是字符的Ascll码值。

这是Ascll码表

可以看到，除了qsort传参传入的函数名部分改变了，其余都没改变。

与上面同样，先找到name。但不同的，是使用了strcmp函数。

简单介绍一下strcmp()：

传入两个字符或者字符串，从第一个字符开始:

如果ascll码值相同，则返回0，找到下一个字符，并继续比较，知道找到ascll码值为0的时候，也就是遇到”时，停止，如果全部一样，那么返回0.

如果ascll码值不同，则返回比较两个字符ascll码值大小，返回两个字符ascll码值相减的结果.

例子:

“abcd“

“abce“

这两个字符串比较:

前面“abc“相同，跳过，”d“ascll:100和”e“ascll:101比较,则100-101=-1

则strcmp返回-1

最后可以看到,因为首字母都不同，那么就只会比较首字母的ascll码值:l<w<z则返回负数，而qsort函数：如果是负数就不交换，所以就得到了这样的排序。

需要注意的是：不是比较字符串ascll码值全部相加的大小！

可以看到，上面都是升序，那么如何得到降序呢?

只要知道，自定义函数返回负数那么就不交换，那么回看第一个案例:

怎么样得到负数呢？

8-9=-1

7-8=-1

6-7=-1

…

0-1=-1

可以看到后一个减去前一个就得到负数了，也就是把e1和e2交换一下位置就可以了:

同样的,看看案例二: 这里的age和上面提到的几乎没有差别。那么就看看结构体的name[20]。

其实这个很简单：

只需要将 负数改为正数，正数改为负数 不就可以了！

可以看到，这样就得到了与刚刚相反的结果了！

如果有错，希望纠错！