【IT168 技术文档】C是一个比较底层的语言，没有提供高级语言的很多特性，如接口，泛型等，但我们要用C写一些通用的库却很需要这些机制。《代码大全》里说过：“我们不要在一门语言上编程，而要深入一门语言去编程”，就是说我们不要受语言的限制，可以加一些人为的约定来提高语言的表达能力，达到我们的目的。
一个特定的排序程序
排序是一个很普通的任务，我们先随便用一个排序算法实现对一个int数组的排序，先定义一个compar_int函数用来比较两个int指针指向的类型，如果a比b大，则返回一个大于0的int值，如果a比b小，则返回一个小于0的int值，如果a和b相等，则返回0。
sort_int函数完整对int数组的排序，它需要3个参数，第一个参数是一个函数指针，该函数指针的签名(就是函数声明的参数及返回值的定义)和compar_int是一致的，第二个参数是一个int型指针，指向要排序的数组，第3个参数是要排序的数组元素个数。该函数的实现比较简单，对数组遍历n次，每次找到一个最小的数组元素放在数组的最左边，遍历完成后数组从左到右依次是从小达到排序了。
test_sort_int是一个单元测试函数，因为C语言的单元测试类库都比较复杂，咱们测试一个小程序就自己写测试代码验证就行了。声明一个int数组arr并初始化，调用sort_int进行排序后，然后用一个for循环打印出排序后的数组
return *a - *b;
}
void sort_int(int (*f)(int*, int*),int *arr,int n){
printf("sort_int\n");
int temp = *arr;
int *p_i = arr;
int i = 0, j = 0;
for(i = 0; i < n; i++)
{
int *p_j = p_i;
for(j = i + 1;
j < n; j++){
p_j++;
if(f(p_i, p_j) > 0)
{ temp = *p_i;
*p_i = *p_j;
*p_j = temp;
}
}
p_i++;
}
}
void test_sort_int(){
int arr[] = {3, 2, 1, 5, 4};
sort_int(compar_int, arr, 5);
int i = 0;
for (i = 0; i < 5; i++){
printf("arr%d=%d\n", i, arr[i]);
}
}
单元测试结果如下
arr0=1
arr1=2
arr2=3
arr3=4
arr4=5
一个通用的排序程序
在.NET里实现排序，只要这个类型System.IComparable
我们知道在面向对象的语言里，委托和接口有时候是可以互相替换的，一个对象是否实现了一个接口，就是说一个对象是否支持这个接口定义的行为，委托也定义了一个行为，该行为可以由任何对象去实现，只要符合委托定义的参数和返回值就行。在C语言里没有强类型的委托，但有与之相对应的函数指针可以用，这个问题就解决了。
另外就是高级语言里的泛型可以更好的支持算法的重用，尤其一些容器类的实现，C语言里也没有，但C语言里的void指针可以指向任何类型，并可以在必要的时候做强制转换。很多人都说不要随便用void指针，我的观点是不要因噎废食，你要清楚你自己的目标是什么，你的目标是明确的，void指针只是你实现目标的工具而已，你把void指针的实现封装你对外暴露的接口之内，别人又看不到你使用了void指针，或者你注释里写清楚你提供的函数怎么用，我想使用者不会被迷惑的。既然c语言提供了这个机制，肯定有它的非常好的使用场景，在.NET没有支持泛型之前，那些ArrayList,HashTable不也只支持一个通用的object参数吗，你取出对象的时候不也得照样强制转换吗，而且取出的是值类型的话，还得拆箱，C语言里把void*转换成具体类型指针连这个消耗都没有，为啥不用呀，难道为每一个类型写一个排序程序就比用void*实现一个通用的排序程序优雅了吗?我们要花大量的时间来提高代码的通用性，封装性，提供成熟的，稳定的，接口良好，说明准确的模块，而不是花时间去研究怎么刻意的不去用void指针，或者为每一种类型写一套类库。
好了，看下我们从sort_int演变而来的通用的sort函数：
while(len-- > 0)
*target++ = *source++;
}
void sort(int (*f)(void*, void*), void *arr, int n, int size) {
char temp[size];
char *p_i = arr;
int i = 0, j = 0;
for(i = 0; i < n; i++){
char *p_j = p_i;
for(j = i + 1;
j < n; j++){
p_j+=size;
if((*f)(p_i, p_j) > 0){
copy(temp, p_i, size);
copy(p_i, p_j, size);
copy(p_j, temp, size);
}
}
p_i+=size;
}
}
可以看到，从代码的结构上来看，sort和sort_int差不多，逻辑都是一样的，只不过是把int *换成了void *，增加一个int类型的size参数的原因是我们不知道void指针到底是个指向什么类型的指针，不知道类型，就不知道它占用的字节数，而指针的算术运算需要根据指向类型占用的字节数来计算偏移量，因此我们不能对它进行算术运算。但我们把void *转换成char *后就可以进行算术运算了，char类型占用一个字节(一般情况下)，并且我们通过size参数知道了void *指向的类型的宽度，那么我们让char *加上一个size长度的偏移量，就相当于void *指针指向的数组向后移动了一个元素，这样我们就可以遍历void *指向的原始数组了。
另外这里还引入了一个copy子函数，因为不知道void *指向的类型，所以我们声明了一个char temp[size]的变量，正好能放下一个这种类型的对象，我们不管它是什么类型，我们只关心它有多大，然后copy函数是用来从一个char*的地址(由void*强制转换得来，代表要排序数组的一个元素)往另一个char*的地址(我们刚刚声明的temp)复制N个char宽度(1字节)的内存，这样其实就实现了一个类似赋值的过程。
