(C++)函数参数传递中的一级指针和二级指针
(C++)函数参数传递中的一级指针和二级指针
主要内容:
1、一级指针和二级指针
2、函数指针传递的例子
3、什么时候需要传递二级指针?
4、二级指针在链表中的使用
1、一级指针和二级指针
一级指针:即我们一般说的指针,就是内存地址;
二级指针:指向指针的指针,就是地址的地址;
如:
int a=1;
int *p=&a; // p为a变量的地址,通过*p可以得到a的值
int **q=&p; // q为p指针的地址,通过**q可以得到a的值
2、函数指针传递的例子
程序1:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
|
#include<stdio.h> void fun( int *p){ int b=100; p=&b; } int main(){ int a=10; int *q; q=&a; printf ( "%d\n" ,*q); fun(q); printf ( "%d\n" ,*q); return 0; } |
运行结果:
10
10
程序2:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
|
#include<stdio.h> void fun( int **p){ int b=100; *p=&b; } int main(){ int a=10; int *q; q=&a; printf ( "%d\n" ,*q); fun(&q); printf ( "%d\n" ,*q); return 0; } |
运行结果:
10
100
程序3:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
|
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> void myMalloc( char *s){ s=( char *) malloc (100); } int main() { char *p=NULL; myMalloc(p); if (p==NULL) printf ( "P is not changed!\n" ); else { printf ( "P has been changed!\n" ); free (p); } return 0; } |
运行结果:
P is not changed!
程序4:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
|
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> void myMalloc( char **s){ *s=( char *) malloc (100); } int main() { char *p=NULL; myMalloc(&p); if (p==NULL) printf ( "P is not changed!\n" ); else { printf ( "P has been changed!\n" ); free (p); } return 0; } |
运行结果:
P has been changed!
3、什么时候需要传递二级指针?
通过上述例子,我们可以看到,在某些情况下,函数参数传递一级指针时,在函数体内对指针做变动,也不会对原始指针产生变化,而传递二级指针时,则可以,这是为什么呢?
在传递一级指针时,只有对指针所指向的内存变量做操作才是有效的;
在传递二级指针时,只有对指针的指向做改变才是有效的;
下面做简单的分析:
在函数传递参数时,编译器总会为每个函数参数制作一个副本,即拷贝;
例如:
void fun(int *p),指针参数p的副本为_p,编译器使_p=p,_p和p指向相同的内存空间,如果在函数内修改了_p所指向的内容,就会导致p的内容也做相应的改变;
但如果在函数内_p申请了新的内存空间或者指向其他内存空间,则_p指向了新的内存空间,而p依旧指向原来的内存空间,因此函数返回后p还是原来的p。
这样的话,不但没有实现功能,反而每次都申请新的内存空间,而又得不到释放,因为没有将该内存空间的地址传递出来,容易造成内存泄露。
void fun(int **p),如果函数参数是指针的地址,则可以通过该参数p将新分配或新指向的内存地址传递出来,这样就实现了有效的指针操作。
如果觉得二级指针比较难理解,也可以通过函数返回值的形式来传递动态内存(切记不能返回栈内存),如:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
|
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> char * myMalloc(){ char *s=( char *) malloc (100); return s; } int main() { char *p=NULL; p=myMalloc(); if (p==NULL) printf ( "P is not changed!\n" ); else { printf ( "P has been changed\n" ); free (p); } return 0; } |
知道了上述这些,就不难理解上面四个小程序的执行结果了。
4、二级指针在链表中的使用
在链表或者树的操作中,也需要用到二级指针,
比如创建链表的头指针:
在初始化链表函数中,传入头指针,并在函数中为该指针分配空间,此时就应该使用二级指针,如void initLinklist(Node **head);
而在添加删除结点的过程中,我们并没有改变函数参数指针的指向,而是通过传入的指针如Node *head,找到要删除结点的位置,并未对该指针做改变,因此退出函数后,该指针无影响。
(1) c++中的悬浮指针:声明了但没有被付值的指针,它指向内存中的任意一个空间。避免悬浮指针的一个方法是开始就付值为NULL
(2)“野指针”不是NULL指针,是指向“垃圾”内存的指针。人们一般不会错用NULL指针,因为用if语句很容易判断。但是“野指针”是很危险的,if语句对它不起作用。野指针的成因主要有两种:
一、指针变量没有被初始化。任何指针变量刚被创建时不会自动成为NULL指针,它的缺省值是随机的,它会乱指一气。所以,指针变量在创建的同时应当被初始化,要么将指针设置为NULL,要么让它指向合法的内存。
二、指针p被free或者delete之后,没有置为NULL,让人误以为p是个合法的指针。别看free和delete的名字恶狠狠的(尤其是delete),它们只是把指针所指的内存给释放掉,但并没有把指针本身干掉。通常会用语句if (p != NULL)进行防错处理。很遗憾,此时if语句起不到防错作用,因为即便p不是NULL指针,它也不指向合法的内存块。例:
char *p = (char *) malloc(100);
strcpy(p, “hello”);
free(p); // p 所指的内存被释放,但是p所指的地址仍然不变
if(p != NULL) // 没有起到防错作用
strcpy(p, “world”); // 出错
三、另外一个要注意的问题:不要返回指向栈内存的指针或引用,因为栈内存在函数结束时会被释放。strlen是对char*的,string不行,这个很容易让人误解啊
四、我们易犯的错误:
对于第二个错误很容易在C++中出现,比如在类的定义时的构造函数和析构函数,如果在构造函数中动态开辟(new),在析构函数中要释放,然而我们一般都delete释放内存后就结束了,殊不知,指向先前内存的指针就成了野指针(迷途指针),稍有不慎,就会出错,当你向未知区域赋值时,运气好的话会是程序运行错误,要是运气不佳,很可能引起系统崩溃!
解决方法:将将要指向未知区域的指针(刚定义的或是释放内存的指针)等于NULL或指向常量,使用指针之前再做判断null
无论在什么情况下delete之后是否要设置为NULL?唯一的判断标准就是以后会不会再用它, 如果以后有可能用,就一定设置为NULL,否则就不必, 除非是对软件的性能要求很强,否则尽管每次delete后都设置NULL好了 这样做,永远是不会运行出错的, 潜在的后果就是,这个赋NULL值的操作,浪费了你万分之一秒不到的时间。
五 、知识补充:
一般我们常说的内存泄漏是指堆内存的泄漏。堆内存是指程序从堆中分配的,大小任意的(内存块的大小可以在程序运行期决定),使用完后必须显示释放的内存。应用程序一般使用malloc,realloc,new等函数从堆中分配到一块内存,使用完后,程序必须负责相应的调用free或delete释放该内存块,否则,这块内存就不能被再次使用,我们就说这块内存泄漏了