泛型排序

README.md

-# 简介
+## 简介
 存放C语言之路的精选代码，代码按照语言特性、数据结构、算法、设计模式、工具库分类。  
 仓库地址：https://gitee.com/solifree/pure-c.git
 
-# 语言特性
-## ctype.h
+## 语言特性
+### ctype.h
 大小写字母转换
-## math.h
+### math.h
 圆面积
-## string.h
+### string.h
 strcpy
 
-# 数据结构
+## 数据结构
 
-# 算法
-二分查找  
+## 算法
+枚举法  
 交换  
-枚举法
-## 矩阵
+排序  
+二分查找
+### 矩阵
 转置
-## 排序
-冒泡排序  
-插入排序  
-选择排序
-## 数学
+### 数学
 质数  
 分解质因数  
 阶乘  
 排列数  
 组合数
 
-# 设计模式
+## 设计模式
 
-# 工具库
+## 工具库
 CPU架构字节序  
 程序位数  
 不重复随机数  
 隐藏密码
-## 日期
+### 日期
 平年与闰年  
 年中天数  
 星期天数
-## 文件
+### 文件
 重定向
 
-# 其他
+## 其他
 作者：许聪  
 QQ：2592419242  
 CSDN：https://blog.csdn.net/xucongyoushan  

工具库/隐藏密码/Makefile

-.SUFFIXES:.C .O
+.SUFFIXES:.c .o
 
 CC=gcc
 

工具库/隐藏密码/README.md

-# 项目
-隐藏密码  
+# 隐藏密码
 项目地址：https://gitee.com/solifree/pure-c/tree/master/工具库/隐藏密码  
 仓库地址：https://gitee.com/solifree/pure-c.git
 
-# 简介
+## 简介
 输入密码之时，显示星号代替密码。
 
-# 功能
+## 功能
 1. 支持Backsoace键删除已输入密码，Enter键结束输入，输入密码长度与设置密码相同则自动结束输入。
 2. 代码可跨平台，支持在Windows和Linux编译运行。
 
-# 用法
-## Windows
+## 用法
+### Windows
 单独编译源文件main.c，生成可执行程序。
 
-## Linux
+### Linux
 切换至根目录，执行以下命令构建项目，生成测试程序test，于终端执行。
 ```shell
 make linux
@@ -24,7 +23,7 @@ make linux
 make clean
 ```
 
-# 其他
+## 其他
 作者：许聪  
 QQ：2592419242  
 CSDN：https://blog.csdn.net/xucongyoushan  

算法/排序/Makefile

+.SUFFIXES:.c .o
+
+CC=gcc
+
+# SRCS=swap.c bubble_sort.c test.c
+# SRCS=swap.c insert_sort.c test.c
+SRCS=swap.c select_sort.c test.c
+OBJS=$(SRCS:.c=.o)
+EXEC=test
+
+linux: $(OBJS)
+	$(CC) $(OBJS) -o $(EXEC)
+	@echo "----------Build successfully----------"
+
+.c.o:
+	$(CC) -Wall -o $@ -c $<
+
+clean:
+	rm $(OBJS) $(EXEC)

算法/排序/README.md

+# 排序
+项目地址：https://gitee.com/solifree/pure-c/tree/master/算法/排序  
+仓库地址：https://gitee.com/solifree/pure-c.git
+
+## 简介
+以前写过排序函数，现再封装成泛型排序。
+
+## 功能
+泛型排序函数适用于数组，参数包含数组指针、元素数量、元素大小、函数指针和上下文指针。  
+函数指针支持自定义比较函数，上下文指针支持传递额外参数。  
+各文件作用如下表所示：
+文件|介绍
+-|-
+gtsort.h|排序接口
+swap.c|泛型交换
+bubble_sort.c|冒泡排序
+insert_sort.c|插入排序
+select_sort.c|选择排序
+test.c|测试代码
+
+## 用法
+### Windows
+选择gtsort.h、swap.c、test.c，以及bubble_sort.c、insert_sort.c、select_sort.c其中之一编译。
+### Linux
+切换至根目录，执行以下命令构建，生成测试程序test，于终端执行。
+```shell
+make linux
+```
+执行以下命令清理项目，删除中间文件和测试程序。
+```shell
+make clean
+```
+
+## 其他
+作者：许聪  
+QQ：2592419242  
+CSDN：https://blog.csdn.net/xucongyoushan  
+gitee：https://gitee.com/solifree  
+github：https://github.com/xucongandxuchong

算法/排序/bubble_sort.c

+#include "gtsort.h"
+
+static inline void *address(
+	void *ptr, \
+	size_t num, \
+	size_t size)
+{
+	return (void*)((size_t)ptr + num*size);
+}
+
+void sort(
+	void *ptr, \
+	size_t num, \
+	size_t size, \
+	int(*comp)(const void*, const void*, void*), \
+	void *ctx)
+{
+	if (ptr == NULL || num*size == 0 || comp == NULL)
+		return;
+
+	void *context = NULL;
+	void *left, *right;
+	for (size_t i = num - 1, j; i > 0; --i)
+		for (j = 0; j < i; ++j)
+			if (comp(left = address(ptr, j, size), \
+				right = address(ptr, j + 1, size), ctx) > 0)
+				context = swap(left, right, size, context);
+	swap(NULL, NULL, 0, context);
+}

算法/排序/gtsort.h

+#ifndef SWAP_H
+#define SWAP_H
+
+#include <stddef.h>
+
+#if defined(_WIN32) && defined(_MSC_VER)
+#define restrict __restrict
+#endif
+
+void *swap(
+	void *restrict left, \
+	void *restrict right, \
+	size_t size, \
+	void *context);
+
+void sort(
+	void *ptr, \
+	size_t num, \
+	size_t size, \
+	int(*comp)(const void*, const void*, void*), \
+	void *ctx);
+
+#endif
\ No newline at end of file

算法/排序/insert_sort.c

+#include <string.h>
+#include <stdbool.h>
+#include <stdlib.h>
+
+#include "gtsort.h"
+
+static inline void *address(
+	void *ptr, \
+	size_t num, \
+	size_t size)
+{
+	return (void*)((size_t)ptr + num*size);
+}
+
+void sort(
+	void *ptr, \
+	size_t num, \
+	size_t size, \
+	int(*comp)(const void*, const void*, void*), \
+	void *context)
+{
+	if (ptr == NULL || num*size == 0 || comp == NULL)
+		return;
+
+	void *key = malloc(size);
+	for (size_t i, j = 1; j < num; ++j)
+	{
+		memcpy(key, address(ptr, j, size), size);
+		i = j - 1;
+		while (true)
+		{
+			if (comp(address(ptr, i, size), key, context) <= 0)
+			{
+				memcpy(address(ptr, i + 1, size), key, size);
+				break;
+			}
+			memcpy(address(ptr, i + 1, size), \
+				address(ptr, i, size), size);
+
+			if (i == 0)
+			{
+				memcpy(address(ptr, i, size), key, size);
+				break;
+			}
+			--i;
+		}
+	}
+	free(key);
+}

算法/排序/select_sort.c

+#include "gtsort.h"
+
+static inline void *address(
+	void *ptr, \
+	size_t num, \
+	size_t size)
+{
+	return (void*)((size_t)ptr + num*size);
+}
+
+void sort(
+	void *ptr, \
+	size_t num, \
+	size_t size, \
+	int(*comp)(const void*, const void*, void*), \
+	void *ctx)
+{
+	if (ptr == NULL || num*size == 0 || comp == NULL)
+		return;
+
+	void *context = NULL;
+	for (size_t i = 0, j, k, counter = num - 1; i < counter; ++i)
+	{
+		for (j = i + 1, k = i; j < num; ++j)
+			if (comp(address(ptr, k, size), \
+				address(ptr, j, size), ctx) > 0)
+				k = j;
+
+		context = swap(address(ptr, i, size), \
+			address(ptr, k, size), size, context);
+	}
+	swap(NULL, NULL, 0, context);
+}

算法/排序/swap.c

+#include <string.h>
+#include <stddef.h>
+#include <stdlib.h>
+
+#include "gtsort.h"
+
+void *swap(
+	void *restrict left, \
+	void *restrict right, \
+	size_t size, \
+	void *context)
+{
+	if (left == NULL || right == NULL || size == 0)
+	{
+		free(context);
+		return NULL;
+	}
+	if (left == right)
+		return context;
+
+	if (context && *(size_t*)context < size)
+	{
+		free(context);
+		context = NULL;
+	}
+	if (context == NULL)
+	{
+		context = malloc(sizeof(size_t) + size);
+		*(size_t*)context = size;
+	}
+
+	void *buffer = (void*)((size_t)context + sizeof(size_t));
+	memcpy(buffer, left, size);
+	memcpy(left, right, size);
+	memcpy(right, buffer, size);
+	return context;
+}

算法/排序/插入排序.c → 算法/排序/test.c

-#include <stdio.h>
+#include <stdio.h>
 
-void sort(int array[], int size)
+#include "gtsort.h"
+
+int compare(const void *left, const void *right, void *context)
 {
-	if (array == NULL)
-		return;
-	for (int i, j = 1, key; j < size; ++j)
-	{
-		key = array[j];
-		i = j - 1;
-		while (i >= 0 && array[i] > key)
-		{
-			array[i + 1] = array[i];
-			--i;
-		}
-		array[i + 1] = key;
-	}
+	int prev = *(const int*)left;
+	int next = *(const int*)right;
+	if (prev < next)
+		return -1;
+	else if (prev > next)
+		return 1;
+	else
+		return 0;
 }
 
-#define N 9
+#define N 10
 
 int main()
 {
 	int array[N];
-	printf("输入%d个整数：", N);
+	printf("输入%d个整数：", N);
 	for (int i = 0; i < N; ++i)
 		scanf("%d", &array[i]);
-	sort(array, N);
-	printf("排序之后：");
+
+	sort(array, N, sizeof(int), compare, NULL);
+
+	printf("排序之后：");
 	for (int i = 0; i < N; ++i)
 		printf("%d ", array[i]);
 	puts("\b");

算法/排序/冒泡排序.c

-#include <stdio.h>
-
-static inline void swap(int *left, int *right)
-{
-	if (left == right)
-		return;
-	int temp = *left;
-	*left = *right;
-	*right = temp;
-}
-
-void sort(int array[], size_t size)
-{
-	if (array == NULL || size == 0)
-		return;
-	for (size_t i = size - 1, j; i > 0; --i)
-		for (j = 0; j < i; ++j)
-			if (array[j] > array[j + 1])
-				swap(array + j, array + j + 1);
-}
-
-#define N 9
-
-int main()
-{
-	int array[N];
-	printf("输入%d个整数：", N);
-	for (int i = 0; i < N; ++i)
-		scanf("%d", &array[i]);
-	sort(array, N);
-	printf("排序之后：");
-	for (int i = 0; i < N; ++i)
-		printf("%d ", array[i]);
-	puts("\b");
-	return 0;
-}

算法/排序/选择排序.c

-#include<stdio.h>
-
-static inline void swap(int *left, int *right)
-{
-	if (left == right)
-		return;
-	int temp = *left;
-	*left = *right;
-	*right = temp;
-}
-
-void sort(int array[], size_t size)
-{
-	if (array == NULL)
-		return;
-	for (size_t i = size, j, k; i > 0; --i)
-	{
-		for (j = 1, k = 0; j < i; ++j)
-			if (array[k] < array[j])
-				k = j;
-		swap(array + k, array + j - 1);
-	}
-}
-
-#define N 10
-
-int main()
-{
-	int array[N];
-	printf("输入%d个整数：", N);
-	for (int i = 0; i < N; ++i)
-		scanf("%d", &array[i]);
-	sort(array, N);
-	printf("排序之后：");
-	for (int i = 0; i < N; ++i)
-		printf("%d ", array[i]);
-	puts("\b");
-	return 0;
-}