プログラミング論 関数ポインタ と 応用(qsort)

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1 プログラミング論 関数ポインタ と 応用(qsort)

2 概要 関数ポインタ qsort関数 関数(へのポインタ)を変数に入れてしまう． 分かりづらい? C言語に標準で搭載されているソート関数．
関数ポインタの理解が必須

3 関数ポインタの例 void hoge(){ printf("hello\n"); 実行結果 } hello void main(){
void (*p)(); /* ↑ 関数のアドレスを入れる変数pを宣言． */ p = &hoge; /* ↑ pに 関数hoge のアドレスを代入 */ (*p)(); /* pは関数hogeへのポインタ.(*p)は関数hogeそのもの */ 実行結果 hello

4 関数のアドレス 関数にはアドレスがある． 関数のアドレスは，「&関数名」あるいは「関数名」で取得で取得可能．(どちらでも良い)
関数はメモリ上に存在している． 関数のアドレスは，「&関数名」あるいは「関数名」で取得で取得可能．(どちらでも良い) void hoge(){ } void main(){ printf("&hoge = %p\n", &hoge); printf("hoge = %p\n", hoge); 実行結果 &hoge = 0x400498 hoge = 0x400498

5 関数のアドレス 標準関数にもアドレスがある． void main(){ printf("%p\n", &printf);
} 実行結果 0x4003a0

6 関数ポインタ変数 関数のアドレスを入れる変数の宣言 void (*p)(); 「引数()，戻り値voidの関数」 へのポインタpを宣言.
解説? void hoge(){ printf("Hello\n"); } void main(){ void (*p)(); p = &hoge; (*p)(); int i; int *p; i と *p が同等の存在 void hoge(); void (*p)(); hoge と *p が同等の存在

7 関数ポインタ変数 関数のアドレスを入れる変数の宣言 int (*p)(int, int); 「引数(int,int)，
解説? int hoge(int a, int b){ return a+b; } void main(){ int (*p)(int, int); p = &hoge; printf("%d\n", (*p)(3,4) ); int i; int *p; i と *p が同等の存在 int hoge(int a, int b); int (*p)(int a, int b); hoge と *p が同等の存在

8 関数ポインタ から 関数にアクセス pが関数ポインタなら，(*p)()あるいはp() にて，関数にアクセスできる．(どちらでも良い)
void hoge(){ printf("Hello\n"); } void main(){ void (*p)(); p = &hoge; (*p)(); int hoge(int a, int b){ return a+b; } void main(){ int (*p)(int, int); p = &hoge; printf("%d\n", (*p)(3,4) ); 実行結果 Hello 実行結果 7

9 関数ポインタ から 関数にアクセス pが関数ポインタなら，(*p)()あるいはp() にて，関数にアクセスできる．(どちらでも良い)
void hoge(){ printf("Hello\n"); } void main(){ void (*p)(); p = &hoge; p(); int hoge(int a, int b){ return a+b; } void main(){ int (*p)(int, int); p = &hoge; printf("%d\n", p(3,4) ); 実行結果 Hello 実行結果 7

10 関数ポインタの例 int hoge(int a, int b){ return a+b; } int fuga(int a, int b){ return a*b; void main(){ int x; int (*p)(int, int); p = &hoge; printf("%d\n", (*p)(3,4) ); p = &fuga; 実行結果 7 12 これは hoge これは fuga

11 関数ポインタの例 関数の引数に「関数ポインタ」を渡すことも可能。 int hoge(int a, int b){ return a+b; } int fuga(int a, int b){ return a*b; int func( int (*p)(int, int) ){ return (*p)(3,4); void main(){ printf("%d\n", func(&hoge) ); printf("%d\n", func(&fuga) ); 実行結果 7 12 この関数を実行 p=hogeなら加算 p=fugaなら乗算

12 qsort C言語の標準関数. クイックソートでデータをソートする． アドレスbaseに格納されているデータをソート．
void qsort(void *base, size_t nmemb, size_t size, int(*compar)(const void *, const void *)); クイックソートでデータをソートする． アドレスbaseに格納されているデータをソート． 各データのサイズはsizeで，データ個数はnmumb． データ同士の比較は，関数ポインタcomparが指す関数の結果(戻り値)に従う． ユーザが関数を指定し，動作を決める． size_t型は「整数型」と考えて良い．

13 qsort 関数ポインタcompar comparが指す関数は，
int(*compar)(const void *a, const void *b) comparが指す関数は， もしa<bなら，負の数を返す. もしa==bなら，0を返す． もしa>bなら，正の数を返す． qsortは，要素間大小比較をするときに，この関数を呼び出して結果を決める． 「const付き」のポインタは，そのポインタの先の値は「読み出しはできる」が「書き込み」はできない．

14 qsortの例 (int型) int comp(const void *a, const void *b){
const int *p, *q; p=a; q=b; return *p - *q; } void main(){ int x[5]={3,0,2,9,5}; printf("%d %d %d %d %d\n", x[0], x[1], x[2], x[3], x[4]); qsort( x, 5, sizeof(int), &comp); 実行結果

15 qsortの例 (文字列) int comp(const void *a, const void *b){ const char *p, *q; p=a; q=b; return strcmp(p, q); } void main(){ char x[3][5]={"hoge","fuga","piyo"}; printf("%s %s %s\n", x[0], x[1], x[2]); qsort( x, 3, 5, &comp); 実行結果 hoge fuga piyo fuga hoge piyo

16 qsortの例 (構造体) struct seiseki{ int math; int engl; };
int comp(const void *a, const void *b){ const struct seiseki *p, *q; p=a; q=b; return (p->math + p->engl) - (q->math + q->engl); } void main(){ struct seiseki stu[3]={{90,80}, {10,80}, {23,20}}; printf("(%d,%d),(%d,%d),(%d,%d)\n", stu[0].math, stu[0].engl, stu[1].math, stu[1].engl, stu[2].math, stu[2].engl); qsort( stu, 3, sizeof(struct seiseki), &comp); qsortの例 (構造体) 実行結果 (90,80),(10,80),(23,20) (23,20),(10,80),(90,80)