bsearch, bsearch_s

 

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qsortqsort_s (C11 起)

bsearchbsearch_s (C11 起)

 

在头文件 <stdlib.h> 中定义
void* bsearch( const void *key, const void *ptr, size_t count, size_t size,                int (*comp)(const void*, const void*) );	(1)
void* bsearch_s( const void *key, const void *ptr, rsize_t count, rsize_t size,                  int (*comp)(const void *, const void *, void *),                  void *context );	(2)	(C11 起)
/*QVoid*/* bsearch( const void *key, /*QVoid*/ *ptr, size_t count, size_t size,                     int (*comp)(const void*, const void*) );	(3)	(自 C23 起)
/*QVoid*/* bsearch_s( const void *key, /*QVoid*/ *ptr, rsize_t count, rsize_t size,                       int (*comp)(const void *, const void *, void *),                       void *context );	(4)	(自 C23 起)

1) 在 ptr 指向的数组中查找等于 key 所指向元素的元素。该数组包含 count 个大小为 size 字节的元素，并且必须相对于 key 进行分区，即所有比较结果小于 key 的元素必须出现在所有比较结果等于 key 的元素之前，而这些元素又必须出现在所有比较结果大于 key 的元素之前。一个完全排序的数组满足这些要求。元素使用 comp 指向的函数进行比较。如果数组尚未根据 comp 使用的相同准则以升序对 *key 进行分区，则行为未定义。

2) 同 (1)，但额外状态参数 context 会传递给 comp，并且在运行时会检测以下错误并调用当前安装的约束处理函数

• count 或 size 大于 RSIZE_MAX
• key、ptr 或 comp 是空指针（除非 count 为零）

如同所有边界检查函数，仅当实现定义了 __STDC_LIB_EXT1__ 且用户在包含 <stdlib.h> 之前将 __STDC_WANT_LIB_EXT1__ 定义为整数常量 1 时，才保证 bsearch_s （以及对应的泛型宏）(C23 起) 可用。

3,4) 分别等价于 (1) 和 (2) 的泛型宏。令 T 为非限定对象类型（包括 void）。

• 若 ptr 的类型为 const T*，则返回类型为 const void*。
• 否则，若 ptr 的类型为 T*，则返回类型为 void*。
• 否则，行为未定义。

如果这些泛型函数的宏定义被抑制以访问实际函数（例如，如果使用了 (bsearch)、(bsearch_s) 或函数指针），则实际函数声明 (1) 或 (2) 变为可见。

如果数组中包含多个 comp 指示为等于所搜索元素的元素，则函数返回哪个元素作为结果是未指定的。

实际函数 (1) 和 (2) 的直接使用已弃用。

(自 C23 起)

参数

key	-	指向要搜索的元素的指针
ptr	-	指向要检查的数组的指针
count	-	数组中的元素数量
size	-	数组中每个元素的字节大小
comp	-	比较函数，如果第一个参数小于第二个参数，则返回负整数值；如果第一个参数大于第二个参数，则返回正整数值；如果参数相等，则返回零。key 作为第一个参数传入，数组中的元素作为第二个参数传入。 比较函数的签名应等效于以下内容  int cmp(const void *a, const void *b); 该函数不得修改传递给它的对象，并且在对相同对象进行调用时必须返回一致的结果，无论它们在数组中的位置如何。 ​
context	-	比较器的状态（例如，排序序列），作为第三个参数传递给 comp

返回值

1) 指向数组中与 *key 相等的元素的指针，如果未找到此类元素则返回空指针。

2) 同 (1)，但运行时约束违规时也返回空指针。

3,4) 分别同 (1) 和 (2)，但 cv-限定符已调整。

注意

尽管有其名称，但 C 或 POSIX 标准都不要求此函数使用二分搜索实现，也不做任何复杂性保证。

与其他边界检查函数不同，bsearch_s 不将大小为零的数组视为运行时约束违规，而是指示未找到元素（唯一接受大小为零的数组的其他函数是 qsort_s）。

在 bsearch_s 之前，bsearch 的用户通常使用全局变量来表示比较器的状态。

示例

运行此代码

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
 
struct data {
    int nr;
    char const *value;
} dat[] = {
    {1, "Foo"}, {2, "Bar"}, {3, "Hello"}, {4, "World"}
};
 
int data_cmp(void const *lhs, void const *rhs) 
{
    struct data const *const l = lhs;
    struct data const *const r = rhs;
 
    if (l->nr < r->nr) return -1;
    else if (l->nr > r->nr) return 1;
    else return 0;
 
    // return (l->nr > r->nr) - (l->nr < r->nr); // possible shortcut
    // return l->nr - r->nr; // erroneous shortcut (fails if INT_MIN is present)
}
 
int main(void) 
{
    struct data key = { .nr = 3 };
    struct data const *res = bsearch(&key, dat, sizeof dat / sizeof dat[0],
                                     sizeof dat[0], data_cmp);
    if (res) {
        printf("No %d: %s\n", res->nr, res->value);
    } else {
        printf("No %d not found\n", key.nr);
    }
}

输出

No 3: Hello

参考

• C17 标准 (ISO/IEC 9899:2018)

• 7.22.5.1 The bsearch function (p: 258)

• K.3.6.3.1 The bsearch_s function (p: 441-442)

• C11 标准 (ISO/IEC 9899:2011)

• 7.22.5.1 The bsearch function (p: 355)

• K.3.6.3.1 The bsearch_s function (p: 608-609)

• C99 标准 (ISO/IEC 9899:1999)

• 7.20.5.1 The bsearch function (p: 318-319)

• C89/C90 标准 (ISO/IEC 9899:1990)

• 4.10.5.1 The bsearch function

参阅

qsortqsort_s (C11 起)	对未指定类型的元素范围进行排序 (function)
C++ documentation for bsearch