C 一个指针数组的 int 比较器答案

【问题标题】：C a comparator of int for an array of pointersC 一个指针数组的 int 比较器
【发布时间】：2012-10-02 07:15:29
【问题描述】：

我正在学习 LCTHW 教程，我有一个任务要做。这是数据结构：

typedef struct DArray {
    int end;
    int max; 
    size_t element_size;
    size_t expand_rate;
    void **contents; 
} DArray;

我已经声明了一个 typedef：

typedef int (*DArray_compare) (const void *a, const void *b);

当我创建一个排序函数时，我将一个 DArray_compare 传递给它，问题是我无法弄清楚如何做这个比较器的示例。

我试图做这样的事情：

int compare(const void *a, const void *b)
{
  int i = (int)*a;
  int k = (int)*b;
  printf("%d %d\n", i, k);
  return i - k;
}

但我得到一个错误：

error: operand of type 'void' where arithmetic or pointer type is required int i = (int)*a;

问题是：在不改变比较器的struct和typedef的情况下，我想创建一个比较int的比较器，我该怎么做呢？

【问题讨论】：

您需要稍微澄清一下上下文。比较器函数的参数到底是什么？它是数组中两个DArray 结构的地址，还是指向数组中两个结构的两个int 元素的指针？或者是其他东西？大多数答案都假设您正在传递两个指向整数的指针，因为这就是您的问题似乎表明正在发生的事情，但是通用排序函数将使用指向结构的指针。请注意，您的减法存在签名 int 溢出的风险，这会导致未定义的行为。
比较器函数的参数是数组元素的指针。
那么你的参数a和b实际上是DArray指针，但你可以将它们视为指向第一个元素（end）的指针，使用各种符号，例如接受回答。

标签： c pointers compare function-pointers void-pointers

【解决方案1】：

int i = *(int*)a;
// This one has more parens to make it really obvious what your intent is.
int k = *((int*)b);

第二行 (k=) 最容易解释所有括号的 cos。你可以改写如下：

// Cast b from a pointer to a void into a pointer to an int.
int *X = (int*)b; 
// k = "what X is pointing to" or "the contents of X"
int k = *X;

编辑：我认为 ralu 的评论建议您将所有 void* 更改为 int*，如果您有这种能力，这是一个更安全的解决方案。

typedef int (*DArray_compare) (const int *a, const int *b);

int compare(const int *a, const int *b)
{
    int i = *a;
    int k = *b;
    ...

【讨论】：

+1 ，他应该改变指针的类型而不仅仅是指向的值
int* 的问题是您不能将它与 qsort 和类似的标准函数一起使用。这似乎是 OP 正在做的事情。在这种情况下，参数必须为 void*。
您的解决方案有效，但我不明白为什么，参数是指针，但是要访问它们的值，为什么我们必须这样做？
谢谢，我以为不需要改变指针的类型来取它的内容。

【解决方案2】：

用于bsearch() 或qsort() 的标准C 库中DArray 结构数组的比较函数可能如下所示：

int compare(const void *a, const void *b)
{
    const DArray *d1 = a;
    const DArray *d2 = b;

    if (d1->end < d2->end)
        return -1;
    else if (d1->end > d2->end)
        return +1;
    else if (d1->max < d2->max)
        return -1;
    else if (d2->max > d2->max)
        return +1;
    else
        return 0;
}

显然，如果您需要比较其他字段，您可以很容易地将这些比较添加到上面的框架中。函数的一般结构是我推荐的编写此类比较器的方法。如果您愿意，您可以在分配行中添加显式强制转换； C++ 需要它们，但 C 不需要。

请注意，您的typedef 与比较器本身的相关性很小（尽管比较器作为函数指针应该与typedef 匹配）。它是比较器应具有的类型，但在编写函数时不能使用 typedef 名称。您可以在 sort 函数的实现及其声明中使用 typedef。

我在几个地方观察到，作为比较器的结果返回两个有符号 int 值的差异会导致未定义的行为。

在对现已删除的答案的评论中，AR89 问道：

用 if 语句代替减法会更安全吗？

是的。考虑一下如果您有 16 位 int 值并比较 -30,000 和 +30,000 会发生什么；你有符号溢出，你可能会从比较器中得到一个正值，即使第一个值小于第二个。 32 位或 64 位整数可能会出现类似情况。它们相对不太可能；如果您知道您的值在范围内，那您就可以了。但是对于通用代码，您应该进行分段比较：

if (i < k)
    return -1;
else if (i > k)
    return +1;
else
    return 0;

不管i 和k 的值如何，它都能正常工作。另请注意，if 比较对于 unsigned int 类型也可靠，而减法实际上不起作用（结果始终为零或正数）。

【讨论】：