linux內核中的排序接口--sort函數

linux內核中的sort函數，其實跟我們所說的qsort函數很像，我們來看看qsort:

qsort 的函數原型是 void qsort(void*base,size_t num,size_t width,int(__cdecl*compare)(const void*,const void*)); 參數： 1 、待排序數組首地址 2 、數組中待排序元素數量 3 、各元素的占用空間大小 4 、指向函數的指針，用於確定排序的順序。 其中compare函數應寫為： 1 2 3 4 intcomp(constvoid*a,constvoid*b) { return*(int*)a-*(int*)b; } 其實qsort是一個典型的快速排序的接口函數。

接下來我們來看看linux內核中的排序接口函數sort:

void sort(void *base, size_t num, size_t size,
int (*cmp_func)(const void *, const void *),
void (*swap_func)(void *, void *, int size)) ;
同樣的：

1、待排序的數組首地址

2、數組中待排序元素的數量

3、各元素的占用空間大小

4、指向函數的指針，用於確定排序的順序。

5、指向函數的指針，用於交換元素的順序(其實這可有可無，一般可以設置為NULL（空）值)。

接下來，我們來看看它的實現:

跟qsort函數的源碼其實大致相似：

void sort(void *base, size_t num, size_t size,
	  int (*cmp_func)(const void *, const void *),
	  void (*swap_func)(void *, void *, int size))
{
	/* pre-scale counters for performance */
	int i = (num/2 - 1) * size, n = num * size, c, r;

	if (!swap_func)
		swap_func = (size == 4 ? u32_swap : generic_swap);

	/* heapify */
	for ( ; i >= 0; i -= size) {
		for (r = i; r * 2 + size < n; r  = c) {
			c = r * 2 + size;
			if (c < n - size &&
					cmp_func(base + c, base + c + size) < 0)
				c += size;
			if (cmp_func(base + r, base + c) >= 0)
				break;
			swap_func(base + r, base + c, size);
		}
	}

	/* sort */
	for (i = n - size; i > 0; i -= size) {
		swap_func(base, base + i, size);
		for (r = 0; r * 2 + size < i; r = c) {
			c = r * 2 + size;
			if (c < i - size &&
					cmp_func(base + c, base + c + size) < 0)
				c += size;
			if (cmp_func(base + r, base + c) >= 0)
				break;
			swap_func(base + r, base + c, size);
		}
	}
}

接下來我們看一個實例程序：

將代碼從linux內核中摳出來，然後編寫程序:

#include 
#include 
typedef int u32 ; 

/*
	fri : sort array
	sec : array num 
	thr : array only num size
	function:
	function:
*/
void sort(void *base, size_t num, size_t size,
	  int (*cmp_func)(const void *, const void *),
	  void (*swap_func)(void *, void *, int size)) ;
int cmpint(const void *a, const void *b) ;
static void u32_swap(void *a, void *b, int size) ; 
static void generic_swap(void *a, void *b, int size); 

int main(void)
{
	int array[10] = {0};
	
	int i = 0 ;
	printf("隨機產生10個100以內的數:\n");
	for(i = 0 ; i < 10 ; i++)
	{
		array[i] = rand()%100;
		printf("array[%d]=%d\n",i , array[i]);
	}

	sort(array , 10 , sizeof(int) , cmpint , u32_swap) ;
	putchar('\n');
	printf("排序後的數:\n");
	for(i = 0 ; i < 10 ; i++)
	{
		printf("arr[%d]=%d\n",i , array[i]);
	}

	return 0 ;	
}

	  

void sort(void *base, size_t num, size_t size,
	  int (*cmp_func)(const void *, const void *),
	  void (*swap_func)(void *, void *, int size))
{
	/* pre-scale counters for performance */
	int i = (num/2 - 1) * size, n = num * size, c, r;

	if (!swap_func)
		swap_func = (size == 4 ? u32_swap : generic_swap);

	/* heapify */
	for ( ; i >= 0; i -= size) {
		for (r = i; r * 2 + size < n; r  = c) {
			c = r * 2 + size;
			if (c < n - size &&
					cmp_func(base + c, base + c + size) < 0)
				c += size;
			if (cmp_func(base + r, base + c) >= 0)
				break;
			swap_func(base + r, base + c, size);
		}
	}

	/* sort */
	for (i = n - size; i > 0; i -= size) {
		swap_func(base, base + i, size);
		for (r = 0; r * 2 + size < i; r = c) {
			c = r * 2 + size;
			if (c < i - size &&
					cmp_func(base + c, base + c + size) < 0)
				c += size;
			if (cmp_func(base + r, base + c) >= 0)
				break;
			swap_func(base + r, base + c, size);
		}
	}
}

int cmpint(const void *a, const void *b)
{
	return *(int *)a - *(int *)b;
}

static void u32_swap(void *a, void *b, int size)
{
	u32 t = *(u32 *)a;
	*(u32 *)a = *(u32 *)b;
	*(u32 *)b = t;
}

static void generic_swap(void *a, void *b, int size)
{
	char t;

	do {
		t = *(char *)a;
		*(char *)a++ = *(char *)b;
		*(char *)b++ = t;
	} while (--size > 0);
}

運行結果:

隨機產生10個100以內的數，通過排序接口sort排序後得到如下結果，驗證成功！