【C语言】qsort()函数详解：能给万物排序的神奇函数

目录

一.qsort()函数的基本信息及功能

二.常见的排序算法及冒泡排序

三.逐一解读qsort()函数的参数及其原理

1.void* base

2.size_t num

3.size_t size

4.int (*compar)(const void*,const void*)

四.使用qsort()函数完成整形，结构体的排序（演示）

1.使用qsort()函数完成对一维整形数组的排序：

2.使用qsort()函数完成对结构体的排序：

1>.使用qsort()函数完成对结构体按年龄排序

2>.使用qsort()函数完成对结构体按姓名排序

 五.套用冒泡算法，改造并模拟实现qsort()函数

1.bubble_sort()函数定义及参数

2.bubble_sort()函数函数体：

3.bubble_sort()函数中的回调函数Swap():

六.使用bubble_sort()函数完成整形，结构体的排序（演示）

1.使用bubble_sort()函数完成对一维整形数组的排序：

2.使用bubble_sort()函数完成对结构体的排序：

1>.使用bubble_sort()函数完成对结构体按年龄排序

 2>.使用bubble_sort()函数完成对结构体按姓名排序

我们日常生活中经常能碰到需要给一组数据排序的情况，如将班上同学的身高从大到小排序，将淘宝上的商品价格从低到高排序，将班上的同学姓名按首字母顺序排序......随着科学技术的发展，现在这些工作完全可以交给excel一键完成，那么电脑是根据什么程序完成这些排序的？

接下来我们就来给大家介绍一下C语言库函数中可以“给万物排序”的qsort()函数：

先来看一下qsort()函数（quick sort）在百度百科中的定义：

因此，qsort()函数是一个C语言编译器函数库自带的排序函数，它可以对指定数组（包括字符串，二维数组，结构体等）进行排序。

我们熟知的数组排序的算法有很多，如冒泡排序，选择排序，直插排序，希尔排序，并归排序，快速排序等，具体八大算法的可视化演示大家可以参考这个b站视频【排序算法】八大排序算法的可视化过程

了解了这些种类繁多的排序算法后，我们希望能够使用一种较为简单的排序算法来实现qsort函数的功能，来模拟实现同样具有可以排序数组，字符串，结构体功能的排序函数。如，我们可以使用冒泡排序的算法来实现具有排序字符串，二维数组，结构体等功能的bubble_sort()函数。

如果还有不太熟悉冒泡排序的朋友可以移步这篇博客【C语言】冒泡排序详解，里面有关于冒泡算法完全0基础的详解，这里就不多赘述了，我们在这里直接演示一下冒泡排序的用法：

冒泡排序算法演示（以升序为例）：

数组元素初始顺序如下：

冒泡排序（升序）运行结果：

 冒泡排序（升序）完整代码如下：

5.对结构体中字符串进行排序：

了解了qsort()函数的参数及其原理后，我们来尝试使用它完成一些排序任务，以此来熟悉qsort()函数的使用方法。

要使用qsort()函数，就要先准备好它需要的四个参数，即数组的首地址，数组的长度，数组每个元素的长度，还有比较函数的地址（即函数名）。我们依次准备好这四个参数：

 接下来就可以调用qsort()函数查看结果了：

 可以看到，qsort()函数成功帮我们将该组整形排列成了升序。该部分完整代码如下：

要使用qsort()函数排序结构体，我们首先要创建一个结构体变量，如下，我们先创建一个包含人名和年龄的结构体变量：

 下面会以这个结构体变量为例，分别实现使用qsort()函数完成对结构体按年龄和按姓名的排序。

我们照例先准备好它需要的四个参数，即结构体的首地址，结构体的长度，结构体每个元素的长度，还有比较函数的地址。我们依次准备好这四个参数：

 接下来就可以调用qsort()函数查看结果了：

 可以看到，qsort()函数帮助我们将该结构体成功按年龄从小到大重新排序了。该部分完整代码如下：

我们照例先准备好它需要的四个参数，即结构体的首地址，结构体的长度，结构体每个元素的长度，还有比较函数的地址。我们依次准备好这四个参数：

需要特别注意按姓名排序的排序函数，因为按姓名排序本质上是给字符串排序，所以我们借助strcmp()函数来比较两个字符串的大小，并将比较的结果返回给qsort()函数。

有关strcmp()函数的相关信息如下：

 接下来就可以调用qsort()函数查看结果了：

 可以看到，qsort()函数按照名字顺序（字典序）帮助我们成功排好了结构体的顺序，该部分完整代码如下：

通过上面的例子，我们已经能够熟练使用并足够了解qsort()函数了，接下来我们就可以尝试套用冒泡算法来试试实现bubble_sort()函数了：

函数参数没什么好说的，因为要模拟实现qsort()函数，因此直接仿照qsort()函数的参数即可：

函数体内部逻辑整体参考冒泡排序，只在一小部分地方有略微的改动。首先因为我们在整个bubble_sort()函数中都不知道base传进的参数到底是什么类型的，因此索性不去纠结数据的类型，干脆将他们统一视为一个字节一个字节的空间来进行比较及交换，因此传入bubble_sort()函数的指针统一强制类型转换成char*类型，以便后续我们一个字节一个字节操作。该部分代码及解析如下：

我们把原本冒泡排序中的交换步骤直接重新分装成一个函数，专门用来交换比较后需要交换的两个元素，同样因为我们并不知道该数据的类型，只知道该数据的大小sz，因此我们不如直接将两个sz大小的字节内容逐个一个字节一个字节逐一交换，这样就能保证不论是什么类型的数据，交换完都不会出现差错了。该部分代码如下：

完成了bubble_sort()函数的编写，接下来我们尝试使用它来代替前面的qsort()函数给数组及结构体进行排序：

我们像之前使用qsort()那样准备好bubble_sort()所需要的四个参数：

 接下来就可以使用bubble_sort()函数查看结果了：

 可以看到，bubble_sort()函数按照整形大小帮我们排好了升序。该部分完整代码如下：

要使用bubble_sort()函数排序结构体，我们首先要创建一个结构体变量，如下，我们先创建一个包含人名和年龄的结构体变量：

 下面会以这个结构体变量为例，分别实现使用bubble_sort()函数完成对结构体按年龄和按姓名的排序。

我们照例先准备好它需要的四个参数，即结构体的首地址，结构体的长度，结构体每个元素的长度，还有比较函数的地址。我们依次准备好这四个参数：

 接下来就可以调用bubble_sort()函数查看结果了：

 可以看到，bubble_sort()函数帮助我们将该结构体成功按年龄从小到大重新排序了。该部分完整代码如下：

我们照例先准备好它需要的四个参数，即结构体的首地址，结构体的长度，结构体每个元素的长度，还有比较函数的地址（即函数名）。我们依次准备好这四个参数：

 接下来就可以调用bubble_sort()函数查看结果了：

可以看到，bubble_sort()函数按照名字顺序（字典序）帮助我们成功排好了结构体的顺序，该部分完整代码如下：

以上就是关于qsort()函数及其模拟实现bubble_sort()函数的全部内容，希望能对大家有所帮助或有所启发。有任何问题欢迎各位大佬在评论区或私信与我讨论，大家一起学习，一起进步。