Язык программирования Си. Издание 3-е, исправленное

В Си сама функция не является переменной, но можно определить указатель на функцию и работать с ним, как с обычной переменной: присваивать, размещать в массиве, передавать в качестве параметра функции, возвращать как результат из функции и т. д. Для иллюстрации этих возможностей воспользуемся программой сортировки, которая уже встречалась в настоящей главе. Изменим ее так, чтобы при задании необязательного аргумента -n вводимые строки упорядочивались по их числовому значению, а не в лексикографическом порядке.

Сортировка, как правило, распадается на три части: на сравнение, определяющее упорядоченность пары объектов; перестановку, меняющую местами пару объектов, и сортирующий алгоритм, который осуществляет сравнения и перестановки до тех пор, пока все объекты не будут упорядочены. Алгоритм сортировки не зависит от операций сравнения и перестановки, так что передавая ему в качестве параметров различные функции сравнения и перестановки, его можно настроить на различные критерии сортировки.

Лексикографическое сравнение двух строк выполняется функцией strcmp (мы уже использовали эту функцию в ранее рассмотренной программе сортировки); нам также потребуется программа numcmp, сравнивающая две строки как числовые значения и возвращающая результат сравнения в том же виде, в каком его выдает strcmp. Эти функции объявляются перед main, а указатель на одну из них передается функции qsort. Чтобы сосредоточиться на главном, мы упростили себе задачу, отказавшись от анализа возможных ошибок при задании аргументов.

#include ‹stdio.h›

#include ‹string.h›

#define MAXLINES 5000 /* максимальное число строк */

char *lineptr[MAXLINES]; /* указатели на строки текста */

int readlines(char *lineptr[], int nlines);

void writelines(char *lineptr[], int nlines);

void qsort(void *lineptr[], int left, int right,

int (*comp)(void *, void *));

int numcmp(char *, char *);

/* сортировка строк */

main(int argc, char *argv[])

{

 int nlines; /* количество прочитанных строк */

 int numeric = 0; /* 1, если сорт. по числ. знач. */

 if (argc › 1 && strcmp(argv[1], "-n") == 0)

  numeric = 1;

 if ((nlines = readlines(lineptr, MAXLINES)) ›= 0) {

  qsort((void **) lineptr, 0, nlines-1,

   (int (*)(void*,void*))(numeric ? numcmp : strcmp));

  writelines(lineptr, nlines);

  return 0;

 } else {

  printf("Bведено слишком много строк\n");

  return 1;

 }

}

В обращениях к функциям qsort, strcmp и numcmp их имена трактуются как адреса этих функций, поэтому оператор& перед ними не нужен, как он не был нужен и перед именем массива.

Мы написали qsort так, чтобы она могла обрабатывать данные любого типа, а не только строки символов. Как видно из прототипа, функция qsort в качестве своих аргументов ожидает массив указателей, два целых значения и функцию с двумя аргументами-указателями. В качестве аргументов-указателей заданы указатели обобщенного типа void *. Любой указатель можно привести к типу void * и обратно без потери информации, поэтому мы можем обратиться к qsort, предварительно преобразовав аргументы в void *. Внутри функции сравнения ее аргументы будут приведены к нужному ей типу. На самом деле эти преобразования никакого влияния на представления аргументов не оказывают, они лишь обеспечивают согласованность типов для компилятора.

/* qsort: сортирует v[left]…v[right] по возрастанию */

void qsort(void *v[], int left, int right, int (*comp)(void *, void *))

{

 int i, last;

 void swap(void *v[], int, int);

 if (left ›= right) /* ничего не делается, если */

  return; /* в массиве менее двух элементов */

 swap(v, left, (left + right)/2);

 last = left;

 for (i = left+1; i ‹= right; i++)

  if ((*comp)(v[i], v[left]) ‹ 0)

   swap(v, ++last, i);

 swap(v, left, last);

 qsort(v, left, last-1, comp);

 qsort(v, last+1, right, comp);

}