使用 qsort 和 void 指针问题对结构进行排序答案

【问题标题】：Sorting structures with qsort and void pointer issues使用 qsort 和 void 指针问题对结构进行排序
【发布时间】：2019-05-25 21:07:35
【问题描述】：

我的任务是读取存储在字符串和双精度对中的数据，让用户输入应该排序的内容（格式为“n-v+”），然后使用 qsort 对其进行排序。我在编写比较函数时遇到问题。

我收到以下错误：

警告：取消引用“void *”指针
错误：不应忽略 void 值
警告：控件到达非空函数的末尾 [-Wreturn-type]

这是带有函数的代码部分

typedef struct {
char name[32];
double value;
} record;

int sign1=0; //1 is +, -1 is -
int tip1=0; //1 is n, 2 is v
int sign2=0; //1 is +, -1 is -
int tip2=0; //1 is n, 2 is v

//comparison function
int compa(const void*p,const void*d){ //1 means first, -1 means second
    int result=0;
    record first;
    first=*p;
    record second;
    second=*d;
    if(tip1==1){ //compare for n first
        result=strcmp(first.name,second.name);  //first goes smaller
        if(result!=0) return sign1*result;
        else { //then for v
            if (first.value>second.value)result=-1; 
            else result=1;  
            return sign2*result;
            }
        }
    else if (tip1==2){//compare for v first
        if (first.value>second.value){
            result=-1; 
            return sign1*result;}
        else if (first.value<second.value) {
            result=1;
            return sign1*result;}
        else{ //then for n
            result=strcmp(first.name,second.name);  //first goes smaller
            if(result!=0) return sign2*result;
            else return sign2;
            }
        }   
}

【问题讨论】：

标签： c function void-pointers qsort

【解决方案1】：

怎么做？

我认为最好编写两对函数。在每一对中，一个将是微不足道的，否定调用该对中另一个的结果。例如，您有'名称升序'和'名称降序'；您可能会使用原型int cmp_name_asc(const void *p1, const void *p2); 完整实现“名称升序”，然后将其中的另一个实现为：

int cmp_name_des(const void *p1, const void *p2)
{
    return -cmp_name_asc(p1, p2);
}

cmp_value_asc 和 cmp_value_des 对也是如此。

int cmp_value_des(const void *p1, const void *p2)
{
    return -cmp_value_asc(p1, p2);
}

如果您对开销的轻微差异感到非常不安，您可以使用静态内联函数来解决它，您可以调用两次，每次调用一次 cmp_value_des() 和 cmp_value_asc()，但这几乎肯定不值得。

然后你就得写两个函数了：

int cmp_value_asc(const void *p1, const void *p2)
{
    const record *r1 = p1;
    const record *r2 = p2;
    if (r1->value < r2->value)
        return -1;
    else if (r1->value > r2->value)
        return +1;
    else
        return 0;
}

int cmp_name_asc(const void *p1, const void *p2)
{
    const record *r1 = p1;
    const record *r2 = p2;
    return strcmp(r1->name, r2->name);
}

然后，当您解析参数时，您可以控制调用四个函数中的哪一个。这比使用这些全局变量更容易，并复制结构（尽可能避免）等等。

为什么会出现错误？

您收到“warning: dereferencing ‘void *’ pointer”消息是因为您有：

record first;
first=*p;

你需要使用：

record first = *(const record *)p;

要获得正确的复制行为 — 将 void * 转换为正确的指针类型，然后取消引用它。除此复制信息；你不应该这样做（它完全不必要地减慢速度）。您应该使用：

 const record *firstp = (const record *)p;

除了强制转换在 C 中并不重要（它在 C++ 中，如果你不小心在 C++ 代码中以这种方式排序——这也是一个坏主意）。还要注意，这使得初始化成为变量定义的一部分，而不是稍后作为单独的赋值。这通常是一种很好的技术——尤其是在 C++ 中。

同样，您可能在同一行中遇到了“error: void value not ignored as it ought to be”错误。由于p 是void *，*p 是void，并且您试图使用void 值的结果——这是您不能做的。

“warning: control reaches end of non-void function [-Wreturn-type]”警告是因为您的比较函数具有以下结构：

if (tip1 == 1)
{
    …code that returns a value…
}
else if (tip1 == 2)
{
    …code that returns a value…
}

因为在 else if 块之后既没有 else 子句也没有 return 0; 或其他任何东西，所以原则上，该函数可以退出而不返回值，这就是警告告诉你的。

我还会观察到你似乎没有使用 tip2（tip1 == 2 应该是 tip2 != 0 吗？）。

代码是否应该按名称和值排序？

经过进一步审查，您似乎打算进行两部分比较，按名称第一个和第二个值排序，或者按值第一个和名称第二个排序，并且对于每个比较，升序或降序。对吗？

如果是这样，您仍然可以创建前面显示的小函数，但将它们设为static，因为您不会在比较代码之外使用它们。然后您可以决定创建函数指针来完成这项工作：

static int (*compare1)(const void *p1, const void *p2) = cmp_name_asc;
static int (*compare2)(const void *p1, const void *p2) = cmp_value_des;

您的解析代码将选择正确的函数名称以分配给compare1 和compare2。你的比较函数就变成了：

int cmpa(const void *p1, const void *p2)
{
    int rc = (*compare1)(p1, p2);        // Or int rc = compare1(p1, p2);
    if (rc == 0)
        rc = (*compare2)(p1, p2);
    return rc;
}

必须使用文件范围变量compare1 和compare2 有点麻烦，但比尝试在问题中的代码中内联执行所有操作要少得多。

很容易将其扩展为按三个标准或 1..N 个标准排序（使用指向函数的指针数组，并将指针设置为 null 以指示不再进行比较）。最困难的部分是在 compare1 和 compare2 和等效项中设置正确的函数指针。

工作代码

这是显示上述大部分建议的代码（我并不担心降序比较器函数损失的最小性能）：

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

typedef struct
{
    char name[32];
    double value;
} record;

static int cmp_value_asc(const void *p1, const void *p2)
{
    const record *r1 = p1;
    const record *r2 = p2;
    if (r1->value < r2->value)
        return -1;
    else if (r1->value > r2->value)
        return +1;
    else
        return 0;
}

static int cmp_name_asc(const void *p1, const void *p2)
{
    const record *r1 = p1;
    const record *r2 = p2;
    return strcmp(r1->name, r2->name);
}

static int cmp_name_des(const void *p1, const void *p2)
{
    return -cmp_name_asc(p1, p2);
}

static int cmp_value_des(const void *p1, const void *p2)
{
    return -cmp_value_asc(p1, p2);
}

static int (*compare1)(const void *p1, const void *p2) = cmp_name_asc;
static int (*compare2)(const void *p1, const void *p2) = cmp_value_des;

static int cmpa(const void *p1, const void *p2)
{
    int rc = (*compare1)(p1, p2);
    if (rc == 0)
        rc = (*compare2)(p1, p2);
    return rc;
}

static void dump_records(const char *tag, int num, const record *data);

int main(void)
{
    record data[] =
    {
        /*
        random -n 15 -c -T '{ "%C%v%2:8w", %[20:100]f },' |
        awk '{ printf("%8s%s %-14s %5.2f %s\n", "", $1, $2, $3, $4, $5) }'
        Plus three lines duplicated on name and then change the value;
        plus three lines duplicated on value and then change the name.
        */
        { "Memrgi",      66.90 },
        { "Joeeeoahnm",  98.40 },
        { "Turner",      81.40 },
        { "Rebfno",      81.40 },
        { "Rebfno",      23.19 },
        { "Tecao",       66.30 },
        { "Guvoejnard",  62.40 },
        { "Zipnoib",     32.70 },
        { "Kerjruw",     49.60 },
        { "Vebin",       51.60 },
        { "Ghost",       51.60 },
        { "Reoe",        85.00 },
        { "Yepfenen",    84.60 },
        { "Yepfenen",    82.60 },
        { "Kopl",        94.80 },
        { "Soorwzeo",    15.40 },
        { "Soorwzeo",    85.40 },
        { "Nemigiat",    29.10 },
        { "Poisson",     79.40 },
        { "Sositpv",     79.40 },
        { "Giidahroet",  71.00 },
    };
    enum { NUM_DATA = sizeof(data) / sizeof(data[0]) };

    dump_records("Before sorting", NUM_DATA, data);

    compare1 = cmp_name_des;
    compare2 = cmp_value_asc;
    qsort(data, NUM_DATA, sizeof(data[0]), cmpa);
    dump_records("After sorting by name descending, value ascending", NUM_DATA, data);

    compare1 = cmp_value_des;
    compare2 = cmp_name_asc;
    qsort(data, NUM_DATA, sizeof(data[0]), cmpa);
    dump_records("After sorting by value descending, name ascending", NUM_DATA, data);

    compare1 = cmp_value_asc;
    compare2 = cmp_name_asc;
    qsort(data, NUM_DATA, sizeof(data[0]), cmpa);
    dump_records("After sorting by value ascending, name ascending", NUM_DATA, data);

    compare1 = cmp_name_asc;
    compare2 = cmp_value_asc;
    qsort(data, NUM_DATA, sizeof(data[0]), cmpa);
    dump_records("After sorting by name ascending, value ascending", NUM_DATA, data);

    return 0;
}

static void dump_records(const char *tag, int num, const record *data)
{
    printf("%s (%d):\n", tag, num);
    for (int i = 0; i < num; i++)
        printf("%2d: %-12s %5.2f\n", i + 1, data[i].name, data[i].value);
}

该程序的输出：

Before sorting (21):
 1: Memrgi       66.90
 2: Joeeeoahnm   98.40
 3: Turner       81.40
 4: Rebfno       81.40
 5: Rebfno       23.19
 6: Tecao        66.30
 7: Guvoejnard   62.40
 8: Zipnoib      32.70
 9: Kerjruw      49.60
10: Vebin        51.60
11: Ghost        51.60
12: Reoe         85.00
13: Yepfenen     84.60
14: Yepfenen     82.60
15: Kopl         94.80
16: Soorwzeo     15.40
17: Soorwzeo     85.40
18: Nemigiat     29.10
19: Poisson      79.40
20: Sositpv      79.40
21: Giidahroet   71.00
After sorting by name descending, value ascending (21):
 1: Zipnoib      32.70
 2: Yepfenen     82.60
 3: Yepfenen     84.60
 4: Vebin        51.60
 5: Turner       81.40
 6: Tecao        66.30
 7: Sositpv      79.40
 8: Soorwzeo     15.40
 9: Soorwzeo     85.40
10: Reoe         85.00
11: Rebfno       23.19
12: Rebfno       81.40
13: Poisson      79.40
14: Nemigiat     29.10
15: Memrgi       66.90
16: Kopl         94.80
17: Kerjruw      49.60
18: Joeeeoahnm   98.40
19: Guvoejnard   62.40
20: Giidahroet   71.00
21: Ghost        51.60
After sorting by value descending, name ascending (21):
 1: Joeeeoahnm   98.40
 2: Kopl         94.80
 3: Soorwzeo     85.40
 4: Reoe         85.00
 5: Yepfenen     84.60
 6: Yepfenen     82.60
 7: Rebfno       81.40
 8: Turner       81.40
 9: Poisson      79.40
10: Sositpv      79.40
11: Giidahroet   71.00
12: Memrgi       66.90
13: Tecao        66.30
14: Guvoejnard   62.40
15: Ghost        51.60
16: Vebin        51.60
17: Kerjruw      49.60
18: Zipnoib      32.70
19: Nemigiat     29.10
20: Rebfno       23.19
21: Soorwzeo     15.40
After sorting by value ascending, name ascending (21):
 1: Soorwzeo     15.40
 2: Rebfno       23.19
 3: Nemigiat     29.10
 4: Zipnoib      32.70
 5: Kerjruw      49.60
 6: Ghost        51.60
 7: Vebin        51.60
 8: Guvoejnard   62.40
 9: Tecao        66.30
10: Memrgi       66.90
11: Giidahroet   71.00
12: Poisson      79.40
13: Sositpv      79.40
14: Rebfno       81.40
15: Turner       81.40
16: Yepfenen     82.60
17: Yepfenen     84.60
18: Reoe         85.00
19: Soorwzeo     85.40
20: Kopl         94.80
21: Joeeeoahnm   98.40
After sorting by name ascending, value ascending (21):
 1: Ghost        51.60
 2: Giidahroet   71.00
 3: Guvoejnard   62.40
 4: Joeeeoahnm   98.40
 5: Kerjruw      49.60
 6: Kopl         94.80
 7: Memrgi       66.90
 8: Nemigiat     29.10
 9: Poisson      79.40
10: Rebfno       23.19
11: Rebfno       81.40
12: Reoe         85.00
13: Soorwzeo     15.40
14: Soorwzeo     85.40
15: Sositpv      79.40
16: Tecao        66.30
17: Turner       81.40
18: Vebin        51.60
19: Yepfenen     82.60
20: Yepfenen     84.60
21: Zipnoib      32.70

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