qsort的cmp函数_1_13

下面我把 qsort 的 cmp（比较函数）讲到你能“自己写、自己改、自己查错”为止。重点讲：它到底在比较什么、参数是什么、返回值规则、为什么你写 return x>y 会错，以及常见几种写法。

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1）cmp 的角色：qsort 全靠它决定顺序

qsort 本身不知道你要排序的是 int、结构体还是别的，它只做一件事：

反复取出数组里的两个元素地址，交给 cmp 问：谁该排前面？

所以 cmp 就是“裁判”。

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2）cmp 的固定签名（形参为什么是 const void*）

标准库规定比较函数必须长这样：

int cmp(const void* a, const void* b)

这两个参数 a、b 是什么？

✅ 它们不是元素本身
✅ 它们是“数组元素的地址”

比如你排序的是：

int nums[] = {3, 1, 2};
qsort(nums, 3, sizeof(int), cmp);

那么某一次比较可能传入：

• a 指向 nums[i]
• b 指向 nums[j]

所以你必须把 void* 转回你真实的元素类型再解引用：

int x = *(const int*)a;
int y = *(const int*)b;

为什么是 const void*？

• const：告诉你不要在 cmp 里修改数组元素
• void*：因为 qsort 要通用，类型不固定

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3）cmp 的返回值规则（最关键，必须背）

cmp(a,b) 返回值含义：

• < 0：a 应该排在 b 前面（a < b）
• = 0：两者相等（顺序无所谓）
• > 0：a 应该排在 b 后面（a > b）

这是 qsort 唯一认可的规则。

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4）为什么你写 return x > y; 会错？

你写的是：

return *((int*)ptr1) > *((int*)ptr2);

这只会返回：

• 0（false）
• 1（true）

问题在于：qsort 需要 负/零/正 三种情况，而你只给了 0/1。

尤其是当 x < y 时你返回 0，qsort 会把它当成：

“x 和 y 相等”

这会导致：

• 排序结果不稳定、甚至不正确
• 很多情况下“看起来像排了”，但其实不保证

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5）正确的 int 升序 cmp（推荐写法：不溢出）

✅ 最推荐写法

static int cmp_int(const void* a, const void* b) {
    int x = *(const int*)a;
    int y = *(const int*)b;
    return (x > y) - (x < y);   // 结果只可能是 1 / 0 / -1
}

为什么这么写好？

• 不会出现 x - y 的溢出风险
• 清晰且稳定

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6）常见其它写法（知道即可）

写法 A：用 if

static int cmp_int(const void* a, const void* b) {
    int x = *(const int*)a;
    int y = *(const int*)b;
    if (x < y) return -1;
    if (x > y) return 1;
    return 0;
}

✅ 也完全正确，最直观。

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写法 B：return x - y;（不推荐）

return (*(int*)a) - (*(int*)b);

❌ 可能溢出，比如：

• x = INT_MAX
• y = -1
x - y 会溢出成负数，比较结果就错了。

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7）降序怎么写？

只要把比较方向反过来：

static int cmp_int_desc(const void* a, const void* b) {
    int x = *(const int*)a;
    int y = *(const int*)b;
    return (y > x) - (y < x);
}

或者：

return (x < y) - (x > y);

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8）排序结构体怎么写（面试常考）

假设：

typedef struct {
    int val;
    int idx;
} Node;

按 val 升序：

static int cmp_node_by_val(const void* a, const void* b) {
    const Node* x = (const Node*)a;
    const Node* y = (const Node*)b;
    return (x->val > y->val) - (x->val < y->val);
}

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9）cmp 里最容易犯的 4 个坑（你要重点避开）

1. ❌ 返回 x > y
2. ❌ 忘记把 void* 转成真实类型
3. ❌ 用 x - y 导致溢出
4. ❌ 在 cmp 里修改数组元素（违反 const 语义）

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10）你现在该如何“自测 cmp 是否正确”？

拿一个简单数组：

int a[] = {3, 2, 2, 1};

如果 cmp 正确，排序后一定是：

1 2 2 3

如果你用 return x > y，你会发现有时候“看似”排序了，但遇到重复值、特定输入时可能乱序甚至错误。

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11）一句话总结（复试可以直接背）

qsort 的 cmp 接收的是两个元素地址（const void*），
必须强转并解引用得到真实值，
返回负/零/正来表示小于/等于/大于，从而决定排序顺序。

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