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K&R的qsort函数中使用函数指针的版本中,类型转换的有效性问题。

在将元素指针转换为void指针时,需要使用一些技巧以确保类型转换的正确性。典型的解决方法是使用类型别名(typedef)来定义指向元素的指针类型,并将其转换为void指针类型。以下是代码示例:

typedef int (*compfn)(const void*, const void*);

void qsort(void* base, size_t nel, size_t width, compfn cmp) {
    char* p = (char*) base;
    char* q = p + width * (nel-1);
    char tmp[width]; // 临时存储元素值的缓冲区
    
    if (nel <= 1) return;
    
    // 将元素数组分成两个子数组
    while (p < q) {
        while (cmp(p, base) < 0 && p < q) p += width;
        while (cmp(q, base) > 0 && p < q) q -= width;
        if (p < q) {
            memcpy(tmp, p, width);
            memcpy(p, q, width);
            memcpy(q, tmp, width);
            p += width;
            q -= width;
        }
    }
    
    // 对子数组递归排序
    qsort(base, (q-base)/width+1, width, cmp);
    qsort(p, nel-(p-base)/width, width, cmp);
}

// 示例的使用方法
typedef struct {
    int id;
    char name[20];
} Person;

int cmp_person(const void* a, const void* b) {
    const Person* pa = (const Person*) a;
    const Person* pb = (const Person*) b;
    return pa->id - pb->id;
}

int main() {
    Person arr[] = { {3, "Jack"}, {2, "Tom"}, {1, "Alice"} };
    qsort(arr, 3, sizeof(Person), cmp_person);
    for (int i=0; i<3; i++) {
        printf("id=%d name=%s\n", arr[i].id, arr[i].name);
    }
    return 0;
}

在上面的示例代码中,typedef可以将指向Person类型的指针定义为指向void类型的指针。这样,元素指针就可以在不丢失类型信息的情况下安全地转换为void指针。在调用cmp函数时,再将void指针转换回指向Person类型的指针,并进行相应的比较。这种方法可以避免指针类型不匹配的问题,从而确保程序的正确性。

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