架构师进阶:C语言泛型编程与自定义排序实战

#pragma once// 业务层：定义需要排序的复杂结构体typedef struct {    char name[50];    int age;} Person;

#pragma once#include<stddef.h>// 【核心协议】定义通用的比较函数指针类型// 参数：两个待比较元素的指针，以及一个用于扩展的上下文 contexttypedefint(*CompareFunc)(constvoid* a, constvoid* b, void* context);// 各种类型的比较器声明intintCompare(constvoid* a, constvoid* b, void* context);intstringCompare(constvoid* a, constvoid* b, void* context);intcompareByName(constvoid* a, constvoid* b, void* context);intcompareByAge(constvoid* a, constvoid* b, void* context);

#pragma once#include<stddef.h>#include"compare.h"// 【通用排序接口】// 支持任何类型的数组，通过回调函数实现排序逻辑解耦voidgenericSort(void* array, size_t element_size,                  size_t element_count, CompareFunc compare,                  void* context);

#include"compare.h"#include"person.h"#include<string.h>// 整数比较：演示如何将 void* 还原为原始类型intintCompare(constvoid* a, constvoid* b, void* context){    (void)context;     int valA = *(const int*)a;    int valB = *(const int*)b;    return valA - valB;}// 字符串数组比较：处理二级指针的转换细节intstringCompare(constvoid* a, constvoid* b, void* context){    (void)context;    const char* s1 = *(const char**)a;    const char* s2 = *(const char**)b;    return strcmp(s1, s2);}// 结构体比较：按名字（字符串顺序）intcompareByName(constvoid* a, constvoid* b, void* context){    (void)context;    const Person* pA = (const Person*)a;    const Person* pB = (const Person*)b;    return strcmp(pA->name, pB->name);}// 结构体比较：按年龄（数值顺序）intcompareByAge(constvoid* a, constvoid* b, void* context){    (void)context;    const Person* pA = (const Person*)a;    const Person* pB = (const Person*)b;    return pA->age - pB->age;}

#include"sort.h"#include<stdlib.h>// 由于 C 标准库 qsort 不支持传递 context，我们使用静态全局变量进行“中转”// 这是一个典型的适配器模式应用static CompareFunc currentCompare;static void* currentContext;// 包装器函数：桥接标准 qsort 的签名要求staticintinternalWrapper(constvoid* a, constvoid* b){    return currentCompare(a, b, currentContext);}voidgenericSort(void* array, size_t element_size,                  size_t element_count, CompareFunc compare,                  void* context) {    // 1. 暂存回调函数和上下文对象    currentCompare = compare;    currentContext = context;    // 2. 调用标准库 qsort，它是泛型编程的经典实践    qsort(array, element_count, element_size, internalWrapper);}

#include<stdio.h>#include"sort.h"#include"person.h"intmain(){    Person group[] = {        {"Frank", 30}, {"Alice", 18}, {"Bob", 25}, {"Zack", 40}    };    size_t n = sizeof(group) / sizeof(group[0]);    // 运行时决定排序策略：0-按名，1-按年龄    CompareFunc strategies[] = { compareByName, compareByAge };    int choice = 1;     printf(">>> 正在执行泛型排序...\n");    genericSort(group, sizeof(Person), n, strategies[choice], NULL);    for (size_t i = 0; i < n; i++) {        printf("结果: %s, %d\n", group[i].name, group[i].age);    }    return 0;}

CompareFunc strategies[] = { compareByName, compareByAge };