Указатели на функции
В языке "с" сами функции не являются переменными, но имеется возможность определить указатель на функцию, который можно обрабатывать, передавать другим функциям, помещать в массивы и т.д. Мы проиллюстрируем это, проведя модификацию написанной ранее программы сортировки так, чтобы при задании необязательного аргумента -n она бы сортировала строки ввода численно, а не лексикографически.
Сортировка часто состоит из трех частей - сравнения, которое определяет упорядочивание любой пары объектов, перестановки, изменяющей их порядок, и алгоритма сортировки, осуществляющего сравнения и перестановки до тех пор, пока объекты не расположатся в нужном порядке. Алгоритм сортировки не зависит от операций сравнения и перестановки, так что, передавая в него различные функции сравнения и перестановки, мы можем организовать сортировку по различным критериям. Именно такой подход используется в нашей новой программе сортировки.
Как и прежде, лексикографическое сравнение двух строк осуществляется функцией strcmp, а перестановка функцией swap; нам нужна еще функция numcmp, сравнивающая две строки на основе численного значения и возвращающая условное указание того же вида, что и strcmp. Эти три функции описываются в main и указатели на них передаются в sort. В свою очередь функция sort обращается к этим функциям через их указатели. мы урезали обработку ошибок в аргументах с тем, чтобы сосредоточиться на главных вопросах.
#define lines 100 /* max number of lines to be sorted */
main(argc, argv) /* sort input lines */ int argc; char *argv[]; { char *lineptr[lines]; /* pointers to text lines */ int nlines; /* number of input lines read */ int strcmp(), numcmp(); /* comparsion functions */ int swap(); /* exchange function */ int numeric = 0; /* 1 if numeric sort */
if(argc>1 && argv[1][0] == '-' && argv[1][1]=='n') numeric = 1; if(nlines = readlines(lineptr, lines)) >= 0) { if (numeric) sort(lineptr, nlines, numcmp, swap); else sort(lineptr, nlines, strcmp, swap); writelines(lineptr, nlines); } else printf("input too big to sort\n"); }
Здесь strcmp, nimcmp и swap - адреса функций; так как известно, что это функции, операция & здесь не нужна совершенно аналогично тому, как она не нужна и перед именем массива. Передача адресов функций организуется компилятором.
Второй шаг состоит в модификации sort:
sort(v, n, comp, exch) /* sort strings v[0] ... v[n-1] */ char *v[]; /* into increasing order */ int n; int (*comp)(), (*exch)(); { int gap, i, j;
for(gap = n/2; gap > 0; gap /= 2) for(i = gap; i < n; i++) for(j = i-gap; j >= 0; j -= gap) { if((*comp)(v[j], v[j+gap]) <= 0) break; (*exch)(&v[j], &v[j+gap]); } }
Здесь следует обратить определенное внимание на описания. описание
int (*comp)()
говорит, что comp является указателем на функцию, которая возвращает значение типа int. Первые круглые скобки здесь необходимы; без них описание
int *comp()
говорило бы, что comp является функцией, возвращающей указатель на целые, что, конечно, совершенно другая вещь.
Использование comp в строке
if (*comp)(v[j], v[j+gap]) <= 0)
полностью согласуется с описанием: comp - указатель на функцию, *comp - сама функция, а
(*comp)(v[j], v[j+gap])
- обращение к ней. круглые скобки необходимы для правильного объединения компонентов.
Мы уже приводили функцию strcmp, сравнивающую две строки по первому численному значению:
numcmp(s1, s2) /* compare s1 and s2 numerically */ char *s1, *s2; { double atof(), v1, v2;
v1 = atof(s1); v2 = atof(s2); if(v1 < v2) return(-1); else if(v1 > v2) return(1); else return (0); }
Заключительный шаг состоит в добавлении функции swap, переставляющей два указателя. Это легко сделать, непосредственно используя то, что мы изложили ранее в этой лекции.
swap(px, py) /* interchange *px and *py */ char *px[], *py[]; { char *temp;
temp = *px; *px = *py; *py = temp; }
Имеется множество других необязательных аргументов, которые могут быть включены в программу сортировки: некоторые из них составляют интересные упражнения.
Упражнение 5-11
Модифицируйте sort таким образом, чтобы она работала с меткой -r, указывающей на сортировку в обратном (убывающем) порядке. Конечно, -r должна работать с -n.
Упражнение 5-12
Добавьте необязательный аргумент -f, объединяющий вместе прописные и строчные буквы, так чтобы различие регистров не учитывалось во время сортировки: данные из верхнего и нижнего регистров сортируются вместе, так что буква 'а' прописное и 'а' строчное оказываются соседними , а не разделенными целым алфавитом.
Упражнение 5-13
Добавьте необязательный аргумент -d ("словарное упорядочивание"), при наличии которого сравниваются только буквы, числа и пробелы. Позаботьтесь о том, чтобы эта функция работала и вместе с -f.
Упражнение 5-14
Добавьте возможность обработки полей, так чтобы можно было сортировать поля внутри строк. Каждое поле должно сортироваться в соответствии с независимым набором необязательных аргументов. (предметный указатель этой книги сортировался с помощью аргументов -df для категории указателя и с -n для номеров страниц).
