C語言函式傳遞指標引數的問題詳解

C語言函式傳遞指標引數的問題

一個問題是，我們想用一個函式來對函式外的變數v進行操作，比如，我想在函式裡稍微改變一下這個變數v的值，我們應該怎麼做呢？又或者一個常見的例子，我想利用swap()函式交換兩個變數a,b的值，我們應該怎麼做呢（好吧，博主是覺得這個問題十分經典）。

如果你真的理解C語言中【函式】這個工具的本質，我想你稍微仔細的思考一下，可能就不會來檢視博主的這篇文章，對函式來說，它所傳遞的任何引數僅僅是原來引數的一個拷貝，所以，對任何企圖通過void swap(int a,int b)來交換a,b值或者想通過void alter(int v)來改變v的值，都是徒勞的。

C語言裡，改變值只能通過指標（地址）方式進行傳遞，或許你會說傳遞陣列不是也可以改變值麼，實際上，傳遞陣列就是傳遞指標（或許對陣列來說，這個指標有點特別）//注意：C裡沒有引用，C++裡才有

我們先來看一下有趣的swap函式，它用於交換a,b兩個變數

code case 1

#include

voidswap(inta,intb)

{

    inttemp=a;

    a=b;

    b=temp;

}

intmain()

{

    inta=4,b=5;

    swap(a,b);

    printf("a = %d ,b = %d\n",a,b);

    return0;

}

不出意料的，我們會知道這段程式碼其實並不能得到我們想要的結果，它並不能交換兩個變數a,和b,的值，這是為什麼？

我們不妨修改這段程式碼，在main()和swap()裡分別列印a和b的地址，看看到底發生了什麼；我們修改程式碼如下：

code case 2

#include

voidswap(inta,intb)

{

    printf("address in swap():%p %p\n",&a,&b);

    inttemp=a;

    a=b;

    b=temp;

}

intmain()

{

    inta=4,b=5;

    printf("address in main():%p %p\n",&a,&b);

    swap(a,b);

    printf("a = %d ,b = %d\n",a,b);

    return0;

}

它的執行結果為：

address in main():0061FF2C 0061FF28

address in swap():0061FF10 0061FF14

a = 4,b = 5

顯然，在兩個函式裡，它們的地址並不相同，這意味著，它們並不是相同的儲存空間，改變swap裡的值，實際上僅僅只改變了swap()裡面的a和b的值罷了，一旦swap執行完，swap裡的a和b的儲存空間立即釋放掉，對於main()裡的a和b，沒有半點影響。

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那麼在C語言裡如何才能交換兩個變數的值呢？

方法是通過指標傳參，看下面的程式碼

code case 3

#include

voidswap(int*a,int*b)

{

    printf("address in swap():%p %p\n",a,b);

    inttemp=*a;

    *a=*b;

    *b=temp;

}

intmain()

{

    inta=4,b=5;

    printf("address in main():%p %p\n",&a,&b);

    swap(&a,&b);

    printf("a = %d ,b = %d\n",a,b);

    return0;

}

執行結果為：

address in main():0061FF2C 0061FF28

address in swap():0061FF2C 0061FF28

a = 5,b = 4

這樣，就把a,b的值交換了！

等等，我們分析一下它的原理，它究竟做了哪些變化呢，在swap函式裡，我們將a和b的地址給了swap函式，作為形參，在swap函式中，a和b是指向兩個int 型別的指標，它們接受了main裡面a和b的地址，也就是a=&a (in main())；b=&b (in main())；所以對*a實際上就是對a(in main())操作啦；

那麼，聰明的你肯定能想到，在swap()函式裡變數a和b的地址肯定和main裡a和b的地址是不同的，swap裡的a,b的地址是指標的地址（在swap裡a,b是指標），而它們的值是在main()裡面a和b的地址；

我們不妨列印一下swap裡a,b和地址就明白了；

code case 4

#include

voidswap(int*a,int*b)

{

    printf("address in swap(),the value of a and b:%p %p\n",a,b);

    printf("address in swap(),the address of a and b:%p %p\n",&a,&b);

    inttemp=*a;

    *a=*b;

    *b=temp;

}

intmain()

{

    inta=4,b=5;

    printf("address in main(),the address of a and b:%p %p\n",&a,&b);

    swap(&a,&b);

    printf("a = %d ,b = %d\n",a,b);

    return0;

}

執行結果：

address in main(),the address of a and b:0061FF2C 0061FF28

address in swap(),the value of a and b:0061FF2C 0061FF28

address in swap(),the address of a and b:0061FF10 0061FF14

a = 5,b = 4

通過結果我們知道，在swap裡，指標a和b的值和main()裡的a和b的地址是一樣的，那麼對*a進行的各種賦值實際上就是對main()裡的a的各種操作，它們代表同一儲存空間的的值；但是對swap裡的a,和b的地址，和main裡的是不一樣的，這是顯然的，a只是一個容納&a地址的變數罷了，它是swap裡重新分配的一塊記憶體，並且，它的型別和main裡的a,b型別完全不同，它是一個指標型別；

用比喻的方法來講，在多行書架上，每行各自放了一本書，現在我想把a,b這兩本書交換一下位置，我想讓你幫我交換一下，你要怎麼做呢？好了，我告訴你a書在第一行書架上，b在第四行書架上，現在，你可以做了吧，你首先會取出第一行的a書，將其拿出放在左手，然後用右手取出位於第四行的b書，放在第一行上，再將位於左手上的a書放到第四行上，至此，交換完成。

仔細想想，在這個過程中你不就相當於充當了swap這個函式的作用嗎？我告訴了你a，b的地址，你真正交換了它

當然，我想探討的並不是只有這些，在文章一開始，我就引入了這樣的話題，我們先看一下這段程式碼問題：

#include

#include

typedef struct LNode

{

    intdata;

    struct LNode *next;

}LNode;

voidInitLinkList(LNode *L)

{

    L=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));

    L->data=0;

    L->next=NULL;

}

intmain()

{

    LNode *L=NULL;

    InitLinkList(L);

    printf("%p\n",L);

    return0;

}

問：該程式碼能否正確初始化一個連結串列頭結點？

我想，如果你能正確理解前面的幾個例子，那麼，你的答案一定回答的是NO，該InitLinkList並不能真正初始化一個連結串列頭結點，在函式裡我們的確是給L分配了記憶體，初始化了結點，但是，InitLinkList()裡的L並不是main()裡的L，雖然名稱是一樣的，但是InitLinks()的L是區域性的(所以，其實你寫成a,b,c,d都沒關係)，傳進來的只是一個LNode*副本，這個副本和外面的L的內容是一樣的，但是變數不是同一個，當這個子函式執行完後，main()裡的L還是原來的L。

（注意！在InitLinkList函式中通過malloc分配的記憶體是通過堆來劃分的，這意味著函式呼叫完畢後，記憶體不能自動釋放，將會造成記憶體洩漏，並且，此程式碼中malloc申請的記憶體是懸浮的）

但是，在大多數時候，我們卻的確是需要這樣一個函式來為我們做這些事情，那麼，應該怎麼修改呢？

修改程式碼如下

#include

#include

typedef struct LNode

{

    intdata;

    struct LNode *next;

}LNode;

LNode * InitLinkList(LNode *L)

{

    L=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));

    L->data=0;

    L->next=NULL;

    returnL;

}

intmain()

{

    LNode *L=NULL;

    L=InitLinkList(L);

    printf("%p\n",L);

    return0;

}

執行結果

?

1006D1588

改過後的InitLinkList初始化了頭結點，並把生成節點的地址傳遞給上一層的main中的L,所以得到了正確的結果

（實際上，寫成InitLinkList(LNode *L)可能不是一種必要的方式，完全可以寫成void，這兩者是等價的）

對比交換a,b值那樣，我們也可以這樣改

#include

#include

typedef struct LNode

{

    intdata;

    struct LNode *next;

}LNode;

voidInitLinkList(LNode **L)

{

    (*L)=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));

    (*L)->data=0;

    (*L)->next=NULL;

}

intmain()

{

    LNode *L=NULL;

    InitLinkList(&L);

    printf("%p\n",L);

    return0;

}

執行結果

?

1006B1588

（注：採用此種方式是及其複雜的，因為這是一個二級指標，會增加理解難度，所幸的是，c++中的引用，可以避免這個問題）

想一下，為什麼，

在swap(int *a,int *b)中，a,b是指標變數，它們自身有個地址&a,&b，a，b的內容是存放傳遞過來的變數地址（也即是main()裡a,b的地址），用*a和*b就是取當前所存放地址的值，也就是說，a,b指向main裡a,b的記憶體塊地址，*a和*b相當於是直接對main()裡的a,b其操作，所以能到達交換（改變值）的目的是顯然的。

在這裡main裡的L是一個指標型別，本身就指向某塊記憶體，而L這個變數的地址作為內容傳遞給initLinkList()函式，那麼子函式裡面的L的內容不就是main()裡L地址麼，那麼，*L不就是main裡L的內容麼，也就是說，對*L操作就是對main()裡的L進行操作。