【C/C++】qsort函數的使用方法和細節

函數概述

qsort 爲quick sort的簡寫，意爲快速排序，主要用於對各種數組的排序，在頭文件stdlib.h中。
因爲數組的元素可能是任何類型的，甚至是結構或者聯合，所以必須高數函數qsort如何確定兩個數組元素哪一個“更小”，這就需要我們給出比較的規則，即什麼算大，什麼算小。
通過編寫比較函數可以爲函數qsort提供這些信息。當給定兩個指向數組元素的指針p和q時，比較函數必須返回一個整數。如果*p小於*q,那麼返回的數爲負數;如果*p等於*q,那麼返回0.如果*p大於*q,返回正數。

函數原型

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

函數描述

函數的形式參數從左到右分別爲：
指向要排序數組的第一個元素的指針base（如果只是要對數組的一段區域進行排序，那麼要是base指向這段區域的第一個元素。）在一般情況下，base就是數組的名字；
nmemb是要排序元素的數量（不一定是數組中元素的數量）；
size是每個數組元素的大小，用字節來衡量；
compar爲指向比較函數的指針。

比較函數的實現

比較函數的實現是qsort函數能否正確實現的重點。
編寫比較函數並沒有想象中的那麼容易。函數qsort要求它的形式參數類型爲void *，但我們不能通過void *型的指針訪問數組的成員；我們需要指向要比較元素的類型的指針。爲了解決這個問題，我們將在比較函數內部把p與q賦給相應對應類型的指針變量。由於常量指針不能賦值給變量。所以在聲明對應指針變量時應該加上const關鍵字。
下面是一個比較整型數組的比較函數的例子。

    int compare(const void *p, const void *q)
    {
        const int *p1 = p;
        const int *q1 = q;
        if (*p1 < *q1)
            return -1;
        else if (*p1 == *q1)
            return 0;
        else
            return 1;
}

當然除了把用const指針變量的方法，還可以使用強制類型轉換的方式來達到這個目的。

    int compare(const void *p,const void *q)
    {
        if(*(int *)p<*(int *)q)
            return -1;
        else if(*(int *)p==*(int *)q)
            return 0;
        else
            return 1;
    }

還可以進一步精簡

    int compare(const void *p,const void *q)
    {
          return *(int *)p-*(int *)q;
    }

需要注意的點：比較元素是指針的比較函數的實現。

如果待比較的元素是指針（雖然我們一般不會比較指針的大小，但是我們經常需要對指針代表的空間比較大小，比如比較一個字符串數組的大小，每個字符串都由一個指針代表），那麼比較函數的實現就比較麻煩了。
首先我們需要明確的是，比較函數中的兩個指針必須要指向需要比較的兩個元素。如果這兩個元素是指針而不是一個實體，那麼這兩個指針應該是指向指針的指針。
這裏我們以一個比較字符串的比較函數舉例：

    int compare(const void *p,const void *q)
    {
        return strcmp(*(char **)p,*(char **)q);  
    }