C语言 map函数的基础用法详解

概述

map 函数是 C++ STL 中的常用算法，可以将一个指针指向的数组中的每个元素都经过一个运算后得到一个新的值，并将新的值存储在另一个数组中，最后返回新数组的首地址。在 C 语言中没有原生的 map 函数，但我们可以自己实现一个。

基础用法

map 函数的使用方法主要包括两个部分，一是函数原型，二是函数实现。下面我们来详细讲解。

函数原型

map 函数的原型如下所示：

void *map(void *dst,
    const void *src,
    size_t n,
    size_t size,
    void *(*fn)(const void *));

其中，参数含义如下：

• dst：目标数组指针，表示存放最终结果的数组；
• src：源数组指针，表示要进行操作的数组；
• n：数组大小，表示数组中元素的个数；
• size：元素大小，表示数组中每个元素的大小；
• fn：函数指针，表示对于每个元素执行的操作函数。

函数实现

基于函数原型，我们可以实现一个简单的 map 函数。下面是一段示例代码：

#include <stdlib.h>

void *map(void *dst,
    const void *src,
    size_t n,
    size_t size,
    void *(*fn)(const void *)) {

    char *cdst = (char *) dst;
    const char *csrc = (const char *) src;
    size_t i;

    for (i = 0; i < n; i++) {
        void *temp = fn(csrc + i * size);
        memcpy(cdst + i * size, temp, size);
        free(temp);
    }

    return dst;
}

该函数首先将 dst 和 src 指向的数组强制转换为 char 型指针，然后利用 for 循环遍历源数组中的每个元素，将其传递给操作函数 fn 进行运算并获得返回值，最终将返回值存储在目标数组中并返回目标数组的首地址。

需要注意的是，在处理完成每个元素后，我们需要释放 temp 指向的内存空间，以避免内存泄漏。

示例说明

下面给出两个示例，以说明 map 函数的基础用法。

示例1

我们需要将一个整型数组中的每个元素乘以 2，得到一个新的整型数组。

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

int *double_int(const int *x) {
  int *result = (int*)malloc(sizeof(int));
  *result = (*x) * 2;
  return result;
}

int main() {
  int src[] = {1, 2, 3, 4, 5};
  int dst[5];
  map(dst, src, 5, sizeof(int), double_int);
  for (int i = 0; i < 5; i++) {
    printf("%d ", dst[i]);
  }
  printf("\n");
  return 0;
}

输出结果为：

2 4 6 8 10 

示例2

我们需要将一个字符串数组中的每个字符串反转，得到一个新的字符串数组。

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

char *reverse_string(const char *str) {
  int len = strlen(str);
  char *result = (char*)malloc(len + 1);
  for (int i = 0; i < len; i++) {
    result[i] = str[len - 1 - i];
  }
  result[len] = '\0';
  return result;
}

int main() {
  char *src[] = {"hello", "world", "map", "example"};
  char *dst[4];
  map(dst, src, 4, sizeof(char*), reverse_string);
  for (int i = 0; i < 4; i++) {
    printf("%s ", dst[i]);
  }
  printf("\n");
  return 0;
}

输出结果为：

olleh dlrow pam elpmaxe