关于C语言实现单链表中的指针问题

导言

笔者最近学习严薇敏教授的《数据结构》，同时也参考B站上王道考研的数据结构视频，发现单链表传入函数参数这一方面教材与视频，与网络上的一些实现写法各有不同，有点迷惑。经过查了一些资料以后，终于拨云见日。写下这篇文章，希望为后来的同学们有所帮助。水平不足，还请多多指正！

指针

指针是指向内存中一定大小内存区域的变量。定义一个指针如：

int *p;

但这样只是声明了一个指针变量p，p指向哪里我们不清楚，需要指定这个指针变量指向的内存区域

int x = 2;
int *p = NULL; //初始化，避免p是野指针
p = &x;        //让p指向x

 

指针变量实际上存放的是目标区域的内存地址。

我们要注意区分*p = 和 p =这两种情况

*p = 2;       //让p指向的内存区域中的值变成2
p = &a;       //让指针p指向内存中的区域a，也就是让p的值为a的地址

 

注意：指针变量的值是地址，取内容符号与指针变量搭配，改变的不是指针的值，而是指针指向的内存区域的值

函数中参数传递问题

C语言中，参数传递有两种，一个是值传递，一个是地址传递。值传递情况下，C程序只是获得了值，也就是变量的拷贝，在C程序内对变量的任何操作都不会引起内存中原本的变量的变化。想要改变传递进来的参数，就需要进行地址传递。

void test(int *a){
    *a = 2; 
}
int main(){
    int x = 0;
    test(&a);         //传入变量的地址
    printf("%d\n",x); //输出结果为2
    return 0;
}

链表中指针的使用（带头结点为例）

我们在单链表中，用到了指针来实现单链表

typedef struct LNode{
    int data;
    struct LNode *next;
}LNode, *LinkList;
​
LinkList L;

怎么理解这个L？

我们要知道，LinkList本质上是一个指针，它指向的是内存中大小为的LNode类型区域。那么，L这个指针，存储的应该是目标区域的地址。

一开始我们只是声明了这么一个指针L，还没有将它指向一片内存区域。为了将它指向一片内存区域，我们需要使用malloc函数来分配内存空间

L = (LNode *)malloc(sizeof(LNode));  //注意要用(LNode *)或者(LinkList)
                                     //来对malloc函数返回的地址进行类型转换
if (L == NULL) return false;

 

这个时候我们就要注意，这个对单链表进行初始化的函数initList，接收的参数应该是怎么样的？

经过验证，我们得知，如果直接传入指针L，那么我们将不能更改内存中L的指向区域。为了改变指针L，我们有两种方案可以选择：

1. 通过return语句来返回地址

   LinkList initList(LinkList L){
       L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
       if (L == NULL) return NULL;
       else{
           L->next = NULL; //设置L指向的区域（头结点）的next域的值
           return L;
       }
   }
   ​
   int main(){
       LinkList L;
       L = initList(L);
       return 0;
   }

2. 使用二级指针，来对一级指针L的值（指向的内存区域是哪一片）进行改变。

   int initList(LinkList *L){ //此处的L是二级指针，指向的是：指向头结点的头指针
       *L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));  
       //*L就是二级指针的内容，也就是一级指针存储的值，也就是目标区域地址。所以，可以直接把*L当头指针用
       if (*L == NULL) return 0;
       else{
           (*L)->next = NULL;
           return 1;
       }
   }
   ​
   int main(){
       LinkList L;
       initList(&L);
       return 0;
   }

必须使用二级指针的操作

根据单链表的基本操作，我们总结一下必须要用二级指针的情况，实际上也就是对单链表内容进行更改的情况：

• initList 链表初始化

• listInsert 向指定位置插入

• listDelete 删除指定位置元素

• destoryList 链表销毁

• getElem 获取具体某个元素的结点（这个看情况，如果只是找到链表中第几个元素的值，那么就没必要用二级指针）