qsort 比较函数中的 const 限定符答案

【问题标题】：const qualifier in qsort compare functionqsort 比较函数中的 const 限定符
【发布时间】：2021-08-04 04:29:23
【问题描述】：

我用 qsort 以两种方式对字符串数组（argv 本身）进行排序。我从 linux man 3 qsort 示例开始。那里cmpstringp只有一行：

 /* The actual arguments to this function are "pointers to
    pointers to char", but strcmp(3) arguments are "pointers
    to char", hence the following cast plus dereference */

 return strcmp(*(const char **) p1, *(const char **) p2);

我试图重新表述它，它编译时没有警告只有

char *const* sp1 = vep1

即const 位于中间 - 它是 argv 条目 (?)。至少这是 qsort 声明所要求的。上面从手册页转换的内容似乎不同且复杂。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

/* vep: void pointer to elements being qsorted 
   sp: string pointer (char **)            */
int 
cmpstringp(const void *vep1, const void *vep2) {

    char *const *sp1 = vep1,
         *const *sp2 = vep2;

    return strcmp(*sp1, *sp2);
}
/* Make char* from void*, and even char    */
int 
cmpchar(const void *p1, const void *p2) {

    const char *cp1 = p1,
               *cp2 = p2;

    char c1 = *cp1,
         c2 = *cp2;

    if (c1 == c2)
        return 0;
    else
        return c1 > c2 ? 1 : -1;
}

/* Sort cmd line args in two ways with qsort */
int main(int argc, char **argv) {

    /* sort chars of each string */
    for (int i = 1; i < argc; i++)
    qsort(argv[i],                  // base / first  
          strlen(argv[i]), 1,       // n_elems, elem_size
          cmpchar);

    /* sort argv strings 1 to argc-1 */
    qsort(argv + 1,
          argc - 1, sizeof *argv,
          cmpstringp);

    for (int j = 1; j < argc; j++)
        puts(argv[j]);

    return 0;
}

第二个 cmp 函数 cmpchar 有一个额外的分配级别。没有就会有一些像if (*cp1 == *cp2)这样无害的明星。

How do I sort the elements of argv in C? 有一个类似手册页的解决方案，直接在strcmp() 中进行转换。

但是我的免演员方法不是更正确吗？在我将 const 放在它所属的位置之前，我收到了警告。

【问题讨论】：

cp1 和 sp1 不是空指针。
免费explicit casts
@user3386109，你是对的。 OP 对其参数阻抗问题的解决方案将隐式转换部署到中介，而不使用任何强制转换运算符。代码生成和质量方面的影响可以说是 NIL，但我太累了，无法进一步争论更精细的问题。

标签： c argv qsort

【解决方案1】：

char *const *sp1 = vep1 的中间中的const 表示*sp1 指定的任何内容都是const。这是必需的，因为const void * 表示指针直接指向的内存应该是const。

你是对的，const void * 在没有强制转换的情况下不能分配给const char **，因为它不会是 const 正确的。我个人尽量避免强制转换，因此我更喜欢你的代码而不是使用强制转换的代码。

不过，使用const char *const *sp1 会更正确一些，因为cmpstringp 没有理由实际上也适用于const char **！

【讨论】：

郑重声明，我完全同意，避免显式强制转换是最佳做法。
Re “但是使用 const char *const *sp1 会更正确”：这使得行为未定义。如果qsort 传递了char **，然后比较例程定义了const char * const *sp1 = vep1 并使用*sp1，它将访问sp1 指向的char *，其左值类型为const char *。这不是 6.5 7 中的别名规则所允许的任何情况：它们不兼容，后者不是与前者兼容的类型的合格版本，它们不是有符号/无符号对，后者不是聚合或联合，它不是字符类型。
（char * 和 const char * 根据 C 2018 6.7.6.1 2 不兼容：“对于要兼容的两种指针类型，两者应具有相同的限定，并且都应是指向兼容类型的指针， ”和 6.7.3 11：“要兼容的两个合格类型，两者都应具有兼容类型的相同合格版本……”）
@EricPostpischil 是的，尽管我并不完全理解规范中的所有这些。说明：在 main 中使用 const char **argv，由于 qsort 的第一个 arg（基数）需要 void *，因此会出现丢弃常量警告。排序工作：字符没有被修改，只是移动了！正式地。使用整个结构会更有意义。 Qsort 实际上希望基数为void *，比较参数为const void *。由于调用层次结构而有意义。只是显得既迂腐又自相矛盾。
@BraCas: main 不应使用const char *argv[] 声明。 int main(int argc, char *argv[]) 是正确的。

【解决方案2】：

重新排序和对齐，从右到左变得更清楚什么是转换的，什么是保留的：

   int cmpstringp(void const *vep1, const void *vep2) {
    
                char * const *sp1    = vep1, ...

const 被复制，“to void”被“to 指针（to char）替换。它甚至不必是指针（例如结构）。如果，那么我怀疑这个 const- ness 可以传播到所有引用上，只是因为“比较”函数根本不应该修改。它可以修改所有对象，但不能修改正在排序的对象。

这一切都很有趣，但逻辑上很复杂。就像有一排盒子里面有字母。首先，您根据自己对每个框内的字母进行排序（不触摸框），然后根据字母对框进行排序（但不触摸它们，字母）。

感谢cmets和回答。

6.5.16.1 简单赋值可能会处理这种情况。

指针分配的 3 个项目符号似乎需要：

兼容的类型，或者一个是无效的
左侧包含右侧的所有限定符。
右边的空指针没问题

【讨论】：