如何使用 C 中的整数对带有字符串的结构进行排序？

Question

我正在用 C 编写一个程序，该程序应该根据奥运会的金牌数对国家进行排名。

代码如下：

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

typedef struct _Table {
    char *country;
    int amnt, gold, silver, bronze;
} Table;

char *arrayAlloc(int size) {
    char *array;
    array = (char *) malloc(sizeof(char) * size);
    return array;
}

void readTable(Table *ptr) {
    char buffer[100], *cpyPtr, *savePtr;
    for (int i = 0; i < ptr->amnt; ++i) {
        fgets(buffer, sizeof(buffer), stdin);
        buffer[strlen(buffer) - 1] = '\0';  
        ptr[i].country = strtok_r(buffer, " ", &savePtr);
        ptr[i].country = strdup(ptr[i].country);            
        cpyPtr = strtok_r(NULL, " ", &savePtr);
        ptr[i].gold = strtol(cpyPtr, &cpyPtr, 10);
        cpyPtr = strtok_r(NULL, " ", &savePtr);
        ptr[i].silver = strtol(cpyPtr, &cpyPtr, 10);
        cpyPtr = strtok_r(NULL, " ", &savePtr); 
        ptr[i].bronze = strtol(cpyPtr, &cpyPtr, 10);
    }

}

void printTable(Table *ptr) {
    for (int i = 0; i < ptr->amnt; ++i) {
        printf("%s %d %d %d\n", ptr[i].country, ptr[i].gold,ptr[i].silver, ptr[i].bronze);
    }
}

int compare(const void *p, const void *q) {
    int l = ((Table *)p)->gold;
    int r = ((Table *)q)->gold; 
    return (r - l);
}


int main(int argc, char const *argv[]) {
    int N;      // Amount of lines
    scanf("%d", &N);
    getchar();
    Table tab[N];
    tab->amnt = N;
    tab->country = arrayAlloc(100);

    readTable(tab);

    qsort(&tab->gold, tab->amnt, sizeof(Table), compare);

    printTable(tab);

    free(tab->country);
    return 0;
}

输入示例：

4
BRA 3 4 5
USA 23 76 34
CHN 23 54 12
GER 10 20 23

预期输出：

USA 23 76 34
CHN 23 54 12
GER 10 20 23
BRA 3 4 5

我得到了什么：

BRA 23 54 12
GER 23 76 34
CHN 3 4 5
USA 10 20 23

如您所见，它似乎以某种方式对其进行“排序”。然而，这远不是我需要完成的。 我已经尝试修改 compare() 函数，但没有成功。 我可能在这里错过了什么？

Answer 1

qsort(&tab->gold, tab->amnt, sizeof(Table), compare);

前两个参数应该是指向数组的指针 (Table tab[N];) 和数组中元素的数量 (N)，即：

qsort(tab, N, sizeof(Table), compare);

您确实在tab->amnt 中有正确数量的元素，但是起始指针&tab->gold 没有指向表格的开头，而是在第一个元素的中间，所以qsort 不能正常工作。

---

另外，你有这样的循环函数：

void printTable(Table *ptr) {
    for (int i = 0; i < ptr->amnt; ++i) {

这意味着您在其第一个成员中携带数组的大小。这看起来很奇怪，这意味着除了数组的第一个成员之外，数组成员 'amnt' 是多余的。

但如果数组被排序，第一个数组成员就不再是第一个，ptr->amnt 不再包含正确的大小。

最好把printTable改成

void printTable(Table *ptr, unsigned size) {
    for (int i = 0; i < size; ++i) {

并用

调用它

printTable(tab, N);

readTable 也一样。

---

我也不确定这样做的目的是什么：

tab->country = arrayAlloc(100);

您在第一个数组成员中预分配了country 指针指向的空间，但无论如何readTable 为country 和strdup 分配空间给所有数组成员。

---

您可能还需要考虑检查用户输入的值或N，或者通过malloc 为tab 分配内存。现在tab分配在栈上，如果用户输入一些大的数字导致栈溢出，可能会导致程序崩溃。

另外，由于您不检查readTable 中strtok_r 调用的返回值，如果用户输入格式错误，程序将崩溃。

Answer 2

有几个问题；但主要的两个如下：

在qsort(&tab->gold, tab->amnt, sizeof(Table), compare) 中，您不传递数组的开头（必要时），而是传递指向数组中第一个元素的数据成员的指针。这意味着传递的指针与数组的开头有一个特定的偏移量，并且几乎指向第一个元素的“中间”。由于qsort 将相对于您提供给qsort 的指针交换元素（即所提供大小的内存块），因此每个对象可能会“分裂”并产生意外和奇怪的结果（很可能也会产生未定义的行为）。

其次，你使用tab->amnt = N，它相当于tab[0].amnt = N，即它只为第一个条目设置amnt。如果然后对数组进行排序，则第一个条目可能会被另一个条目替换，该条目没有将amnt 设置为特定值。因此，您的 print-function 再次依赖于 amnt 在第一个元素中，将计算错误。

所以写qsort(tab, N, sizeof(Table), compare)并在元素之外管理数组的大小，即引入一个单独的参数size，然后将其传递给print-function。

也许还有其他问题，但这两个对我来说是最可疑的。

Answer 3

您的代码中存在不止一个问题。

首先，如果您的tab 动态分配会更好。

Table* tab = malloc(sizeof(Table)*N);

可变长度数组仅受 c99 及更高版本支持，如果定义了 __STDC_NO_VLA_，某些 C11 实现可能也不支持它们（检查 C11 标准 6.10.8.3）

其次，在tab 上迭代的所有内容都必须知道tab 的大小，即N，您必须传递，例如

void readTable(Table *ptr, const int N) {
    char buffer[100], *cpyPtr, *savePtr;
    for (int i = 0; i < N; ++i) {...

最后qsort需要调用如下：

 qsort(tab, N,sizeof(Table), compare);

以下将产生预期的输出（请注意，我没有检查任何其他问题）：

typedef struct _Table {
    char *country;
    int amnt, gold, silver, bronze;
} Table;

char *arrayAlloc(int size) {
    char *array;
    array = (char *) malloc(sizeof(char) * size);
    return array;
}

void readTable(Table *ptr, const int N) {
    char buffer[100], *cpyPtr, *savePtr;
    for (int i = 0; i < N; ++i) {
        fgets(buffer, sizeof(buffer), stdin);
        buffer[strlen(buffer) - 1] = '\0';  
        ptr[i].country = strtok_r(buffer, " ", &savePtr);
        ptr[i].country = strdup(ptr[i].country);            
        cpyPtr = strtok_r(NULL, " ", &savePtr);
        ptr[i].gold = strtol(cpyPtr, &cpyPtr, 10);
        cpyPtr = strtok_r(NULL, " ", &savePtr);
        ptr[i].silver = strtol(cpyPtr, &cpyPtr, 10);
        cpyPtr = strtok_r(NULL, " ", &savePtr); 
        ptr[i].bronze = strtol(cpyPtr, &cpyPtr, 10);

    }

}

void printTable(Table *ptr, const int size) {
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        printf("%s %d %d %d\n", ptr[i].country, ptr[i].gold,ptr[i].silver, ptr[i].bronze);
    }
}

int compare(const void *p, const void *q) {

    return ((Table *)p)->gold<((Table *)q)->gold;
}


int main(int argc, char const *argv[]) {
    int N;      // Amount of lines
    scanf("%d", &N);
    getchar();
     Table* tab = malloc(sizeof(Table)*N);


    readTable(tab,N);
    printTable(tab,N);
    qsort(tab, N,sizeof(Table), compare);

    printTable(tab,N);

    free(tab);
    return 0;
}

输出：

BRA 3 4 5
USA 23 76 34
CHN 23 54 12
GER 10 20 23

USA 23 76 34
CHN 23 54 12
GER 10 20 23
BRA 3 4 5