c - 使用qsort和struct对列表进行排序

Question

我是一个C语言的初学者，我在使用structs。我正在尝试创建一个程序来对日期列表进行排序。用户首先输入日期的数目，然后输入日期本身，即月份、日期和年份。然后使用qsort我想按时间顺序排序（先按年排序，然后按月排序，再按天排序）。我试着对今年进行了第一次分类，但我的产出只有“0”。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

typedef struct {
    char* month;
    int day;
    int year;
} date;

int sort(const void* a, const void* b)
{

    date* date1 = (date*)a;
    date* date2 = (date*)b;

    if (date2->year != date1->year) {
        int year2 = date2->year;
        int year1 = date2->year;
        if (year1 < 14) {
            year1 = year1 + 100;
        }
        if (year2 < 14) {
            year2 = year2 + 100;
        }
        int yearcompare = year2 - year1;
        return -yearcompare;
    }
}

output(date* ar, int i, int n)
{

    for (i = 0; i < n; i++) {
        //printf("Enter the date (month day year) i n the following format: text number number");
        // printf("%s ", ar[i].month);
        //printf("%d ", ar[i].day);
        printf("%d\n", ar[i].year);
    }
}

int main()
{
    int n;
    int i;
    int MIN_SIZE = 0;
    int MAX_SIZE = 1000;

    while (1) {
        printf("Enter number of dates you want to enter (between 1 and 10000):\n");
        scanf("%d", &n);

        if (n < MIN_SIZE) {

            printf("You have entered a number lower than 0\n");
        }

        if (n > MAX_SIZE) {

            printf("You have entered a number higher than 1000\n");
        }

        else {

            break;
        }
    }

    date* ar = malloc(sizeof(int) * n);
    //ALLOCATE MEMORY

    printf("Enter the date (month day year) in the following format: text, number(between 1 and 31), number(between 00 and 12): \n");
    for (i = 0; i < n; i++) {
        scanf("%s", ar[i].month);
        scanf("%d", &ar[i].day);
        scanf("%d", &ar[i].year);
    }

    qsort(ar, n, sizeof(date), sort);

    output(ar, i, n);
}

Answer 1

看起来你需要很多帮助才能把所有的拼图拼凑起来。首先，在typedef的date中，包含char *month。这是一个指针，当您分配ar时，它将被取消初始化，这意味着您需要为ar[i].month单独分配一个指针。您可以自由地这样做（在这种情况下可以有效地使用strdup），但为什么？如果您正在接受月份的字符串输入，则最大长度为10个字符（September +nul-byte）。只需使用静态声明的month或10或更多字符，并避免在month上进行动态分配。
例如，您可以声明有用的常量，以便在代码中使用单个#define指令，也可以使用全局enum来完成相同的任务，例如。

/* constants for max chars, max day, max year, max size */
enum { MAXC = 12, MAX_DAY = 31, MAX_YEAR = 2017, MAX_SIZE = 1000 };

typedef struct {
    char month[MAXC];   /* either make static or allocate separately */
    unsigned day;
    unsigned year;
} date;

下一次你要遇到的列车残骸是在 scanf中混合字符和数字输入，每次调用时都不清空输入缓冲区（例如 stdin）。这意味着如果用户为 'n'输入了有效小数以外的其他值（例如，如果他意外地点击了 'q'而不是 '1'），则 "q\n"将保留在输入缓冲区中，该缓冲区将作为下面 ar[0].month的输入。为了防止这种情况发生，您需要手动清空输入缓冲区（或者使用 fgets后跟 sscanf来解析用户输入——对用户输入使用 scanf有很多陷阱）。
尽管如此，您可以很容易地清空 stdin。您可以使用 int c; while ((c = getchar()) != '\n' && c != EOF) {}内联执行，或者创建一个简短的函数，如果您反复调用它以减少键入，例如：

/* empty character remaining in stdin */
void empty_stdin ()
{
    int c;
    while ((c = getchar ()) != '\n' && c != EOF) {}
}

当您接受输入（无论是使用 scanf函数系列还是使用 fgets（或任何其他方式）时，请始终验证用户输入。据你所知，一只猫可能正在踩键盘。此外，始终检查 EOF这表示用户通过Ctrl+d或Ctrl+z（在windoze上）取消了输入。例如：

     while (1) {     /* obtain valid 'n', compare with using fgets below */

        int rtn; /* varaible to save return of scanf -- always validate */

        printf ("Enter number of dates to be entered (between 1 & 1000): ");
        if ((rtn = scanf ("%d", &n)) != 1) {   /* if conversion failed */
            if (rtn == EOF) {   /* test for user cancelation of input */
                fprintf (stderr, "note: user canceled input, exiting.\n");
                return 0;
            }                   /* otherwise simply an invalid input */
            fprintf (stderr, "error: invalid input.\n");
            goto tryagain;
        }

        if (n < 0) {            /* invalid input < 0 */
            fprintf (stderr, "error: invalid input (n < 0).\n");
            goto tryagain;
        }

        if (n > MAX_SIZE) {     /* invalid input > MAX_SIZE */
            fprintf (stderr, "error: invalid input (n > %d).\n", MAX_SIZE);
            goto tryagain;
        }

        break;      /* if we are here - we have a good value, break */

      tryagain:;    /* label for goto to jump over break */

        empty_stdin ();   /* empty characters that remain in input buffer */
    }

与使用 fgets和 sscanf读取/解析输入进行比较。你可以做一些简单的事情：

    for (i = 0; i < n;) {   /* loop until all elements filled */

        char buf[MAX_DAY + 1] = "", ans[MAXC] = "";

        /* if fgets return is NULL, EOF encountered */
        if (fgets (buf, MAX_DAY + 1, stdin) == NULL) {
            fprintf (stderr, "note: user canceled input, exiting.\n");
            return 0;
        }

        /* parse with sscanf, validate 3 conversion took place */
        if (sscanf (buf, "%11s %u %u", ar[i].month, &ar[i].day, &ar[i].year) != 3)
        {
            fprintf (stderr, "error: invalid input.\n");
            continue;
        }

        i++;    /* only increment if valid sscanf conversion took place */
    }

无需将 month作为参数传递给函数 day，只需在本地声明它，例如：

/* output n elements of array of struct date */
void output (date *ar, int n)
{
    int i;

    printf ("\nOutput sorted by year:\n\n");

    for (i = 0; i < n; i++)
        printf ("  %s %d %d\n", ar[i].month, ar[i].day, ar[i].year);
}

下一步，虽然 year函数可以工作，但您可以使用不等式来压缩按年排序，同时避免潜在的溢出：

/* sort struct date on year */
int sort (const void *a, const void *b)
{
    date *date1 = (date *) a;
    date *date2 = (date *) b;

    if (date2->year != date1->year)
        return (date1->year > date2->year) - (date1->year < date2->year);

    return 0;
}

最后，如果您分配内存，您的责任是保留指向块开头的指针，然后在不再需要内存时 int i该内存。当它在 output上释放时，养成跟踪和释放所有分配的内存的习惯。当你在做更复杂的项目时，好习惯会对你很有帮助。
如果用户只需按Enter而不是输入日期，则将其放在一起并添加退出提示，可以执行以下操作：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

/* constants for max chars, max day, max year, max size */
enum { MAXC = 12, MAX_DAY = 31, MAX_YEAR = 2017, MAX_SIZE = 1000 };

typedef struct {
    char month[MAXC];   /* either make static or allocate separately */
    unsigned day;
    unsigned year;
} date;

/* empty character remaining in stdin */
void empty_stdin ()
{
    int c;
    while ((c = getchar ()) != '\n' && c != EOF) {}
}

/* sort struct date on year */
int sort (const void *a, const void *b)
{
    date *date1 = (date *) a;
    date *date2 = (date *) b;

    if (date2->year != date1->year)
        return (date1->year > date2->year) - (date1->year < date2->year);

    return 0;
}

/* output n elements of array of struct date */
void output (date *ar, int n)
{
    int i;

    printf ("\nOutput sorted by year:\n\n");

    for (i = 0; i < n; i++)
        printf ("  %s %d %d\n", ar[i].month, ar[i].day, ar[i].year);
}

int main (void) {

    int i, n;
    date *ar = NULL;

    while (1) {     /* obtain valid 'n', compare with using fgets below */

        int rtn; /* varaible to save return of scanf -- always validate */

        printf ("Enter number of dates to be entered (between 1 & 1000): ");
        if ((rtn = scanf ("%d", &n)) != 1) {   /* if conversion failed */
            if (rtn == EOF) {   /* test for user cancelation of input */
                fprintf (stderr, "note: user canceled input, exiting.\n");
                return 0;
            }                   /* otherwise simply an invalid input */
            fprintf (stderr, "error: invalid input.\n");
            goto tryagain;
        }

        if (n < 0) {            /* invalid input < 0 */
            fprintf (stderr, "error: invalid input (n < 0).\n");
            goto tryagain;
        }

        if (n > MAX_SIZE) {     /* invalid input > MAX_SIZE */
            fprintf (stderr, "error: invalid input (n > %d).\n", MAX_SIZE);
            goto tryagain;
        }

        break;      /* if we are here - we have a good value, break */

      tryagain:;    /* label for goto to jump over break */

        empty_stdin ();   /* empty characters that remain in input buffer */
    }

    empty_stdin ();     /* empty characters that remain in input buffer */

    /* allocate array of struct ar, n elements */
    if ((ar = malloc (sizeof *ar * n)) == NULL) {
        fprintf (stderr, "error: virtual memory exhausted.\n");
        return 1;
    }

    /* provide format instructions */
    printf ("Enter the date (month day year)\n"
            "  format, e.g.:  Jan 18 2017\n\n");

    for (i = 0; i < n;) {   /* loop until all elements filled */

        char buf[MAX_DAY + 1] = "", ans[MAXC] = "";

        printf (" date[%2d] : ", i + 1);    /* prompt for input */

        /* if fgets return is NULL, EOF encountered */
        if (fgets (buf, MAX_DAY + 1, stdin) == NULL) {
            fprintf (stderr, "note: user canceled input, exiting.\n");
            return 0;
        }

        if (*buf == '\n') { /* if first char is '\n', user just hit enter */
            printf ("no input provided, quit (y/n)? ");
            if (fgets (ans, MAXC, stdin) && (*ans == 'y' || *ans == 'Y'))
                return 0;
            else if (!*ans) {   /* if ans NULL, EOF encountered */
                fprintf (stderr, "note: user canceled input, exiting.\n");
                return 0;
            }
        }

        /* parse with sscanf, validate 3 conversion took place */
        if (sscanf (buf, "%11s %u %u", ar[i].month, &ar[i].day, &ar[i].year) != 3)
        {
            fprintf (stderr, "error: invalid input.\n");
            continue;
        }

        i++;    /* only increment if valid sscanf conversion took place */
    }

    qsort (ar, n, sizeof (date), sort);     /* sort by year */

    output (ar, n);     /* output results */

    free (ar);      /* free ar - you allocate it, you free it */

    return 0;
}

注意：有很多很多方法可以接近代码的每个部分。如果查看大量行的位置，它们将用于验证输入。这只是验证的最低限度。理想情况下，您需要将每个 sort和 free的值与max/min值进行比较，并将每个 exit与查找（或哈希）表进行比较，以验证每个月是否为有效月份（您也可以使用日期/时间函数，但这还需要回答另一个问题）
示例使用/输出

$ ./bin/qsortstruct
Enter number of dates to be entered (between 1 & 1000): 4
Enter the date (month day year)
  format, e.g.:  Jan 18 2017

 date[ 1] : September 11 2001
 date[ 2] : April 22 2010
 date[ 3] : June 2 1968
 date[ 4] : February 13 1979

Output sorted by year:

  June 2 1968
  February 13 1979
  September 11 2001
  April 22 2010

把事情看一遍，确保你了解正在发生的事情的每一部分，并问你是否还有其他问题。