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其實(shí)，對(duì)于C 或者C++ ，最難的一塊地方估計(jì)就是指針了。指針是強(qiáng)大的，但也是很多人載在這里的地方。
前段時(shí)間寫了一篇文章《C ＋＋之 數(shù)組與指針的異同 》對(duì)C 和C ＋＋中的指針做了一個(gè)初步的講解。這次將講解一下指針作為函數(shù)參數(shù)傳遞的問(wèn)題。
很多人對(duì)于指針的使用是有所了解的，但還是經(jīng)常會(huì)載在指針的問(wèn)題上，是因?yàn)檫€不夠了解指針的本質(zhì)，其實(shí)如果了解指針的本質(zhì)，對(duì)指針的使用也就一目了然了。
作為C 的初學(xué)者，經(jīng)常會(huì)遇到指針作為函數(shù)參數(shù)傳遞的兩個(gè)經(jīng)典的問(wèn)題。這里，我將透過(guò)指針的本質(zhì)來(lái)來(lái)講解這兩個(gè)問(wèn)題，這樣以后無(wú)論你遇到什么樣的指針問(wèn)題，如果你以這樣的方法來(lái)分析指針也許就迎刃而解了！
首先，第一個(gè)問(wèn)題是這樣的：
寫一個(gè)函數(shù)，交換兩個(gè)參數(shù)中的值。
初學(xué)者往往會(huì)這樣寫：
void exchange(int x, int y)
{
int p=x;
x = y;
y = p;
}
之后，你會(huì)查找資料了解到應(yīng)該這樣寫：
void exchange(int ＊x, int ＊y)
{
int ＊p=x;
＊x = ＊y;
＊y = ＊p;
}
第二個(gè)問(wèn)題是，寫一個(gè)給某個(gè)指針?lè)峙鋬?nèi)存的函數(shù)：
初學(xué)者往往是這樣寫：
void my_malloc(void* p, int size)
{
p = malloc(sizeof(int)*size);
}
然后又查在資料，知道應(yīng)該這么寫：
void my_malloc(void** p, int size)
{
*p = malloc(sizeof(int)*size);
}
雖然，網(wǎng)上很多這樣的討論，也有很多人做過(guò)很多的解釋，但始終都無(wú)法給出一個(gè)令人一目了然，并可以長(zhǎng)久記住的說(shuō)法，這篇文章就是想試圖解決這樣的問(wèn)題，給初學(xué)者一個(gè)原理性的了解！
首先，一定一定記住一點(diǎn)， 指針和變量一樣，也是有地址的，只不過(guò)變量的值被解釋成一個(gè)值，而指針的值被解釋成一個(gè)地址。
下面，我們看一下代碼：
void main()
{
int x;
int *p;
}
我們看這個(gè)函數(shù)的內(nèi)存結(jié)構(gòu)：
這是一個(gè)函數(shù)的棧結(jié)構(gòu)，我們可以看到，變量和指針都占用了4 個(gè)字節(jié)。而且，由于我們對(duì)它們沒(méi)有初始化，所以變量x 和指針p 里的內(nèi)容都是隨機(jī)的，就是說(shuō)x 的值是不確定的，p 有可能指向某個(gè)內(nèi)存地址，如果現(xiàn)在對(duì)p 操作也許會(huì)導(dǎo)致程序崩潰。
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其實(shí)，我們記住了，指針也是有地址的 這個(gè)概念，很多問(wèn)題就迎刃而解了。
下面，我來(lái)分析一下，指針作為函數(shù)參數(shù)傳遞的情況。
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如果，我們的代碼是這樣的，你看會(huì)怎么樣：
int main(int argc, char* argv[])
{
int *a = new int(10);
func(a);
return 0;
}
第一個(gè)要說(shuō)的當(dāng)然是：指針也是有地址的。
第二個(gè)要說(shuō)的是：當(dāng)給一個(gè)函數(shù)的參數(shù)傳遞一個(gè)變量是，這個(gè)變量是復(fù)制過(guò)去的。
對(duì)于第二點(diǎn)，我們?cè)诶斫?SPAN lang=EN-US>void exchange(int x, int y) 函數(shù)想交換這兩個(gè)變量的的值時(shí)就應(yīng)該理解了。
例如：
int a;
int b;
exchange(a,b);
不能交換a 和b 的值，因?yàn)榇藭r(shí)exchange(a,b) 中的a 和b 并不是原來(lái)的a 和b 變量，它們只不過(guò)是被復(fù)制過(guò)去了。
有了這兩個(gè)概念，就不難理解指針作為函數(shù)參數(shù)傳遞的問(wèn)題。
首先，我們來(lái)看下上面的代碼中的a 指針和p 指針的內(nèi)存結(jié)構(gòu)。
我們看到，當(dāng)我們以a 作為func 函數(shù)的參數(shù)傳遞進(jìn)去的時(shí)候，函數(shù)復(fù)制了這個(gè)指針，但這兩個(gè)指針的內(nèi)容是一樣的，也就是說(shuō)是指向同一個(gè)內(nèi)存，即10 。
如果你還不了解的話，我就通過(guò)一段代碼和測(cè)試再來(lái)說(shuō)明：
view plaincopy to clipboardprint?
#include <stdio.h>
void func(int* p)
{
printf("*p = %d\n", *p);
printf("&p = %p\n", &p);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
int *a = new int(10);
printf("*a = %d\n", *a);
printf("&a = %p\n", &a);
func(a);
return 0;
}
編譯：g++ -g -Wall test1.cpp
運(yùn)行：./a.out
輸出：
*a = 10
&a = 0xbfd4447c
*p = 10
&p = 0xbfd44460
我們看到輸出，a 指向的地址的值和p 指向的地址里的值是一樣的，都是10 。然而，對(duì)于指針a 和p 來(lái)說(shuō)，它們自身的地址是不一樣的，所以我們看到，函數(shù)func 復(fù)制了指針a 給p ，它們的值一樣，但有不同的地址，是不同的指針。
我們?cè)龠M(jìn)一步：
view plaincopy to clipboardprint?
#include <stdio.h>
void func(int* p)
{
printf("*p = %d\n", *p);
printf("&p = %p\n", &p);
printf("&*p = %p\n", &*p);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
int *a = new int(10);
printf("*a = %d\n", *a);
printf("&a = %p\n", &a);
printf("&*a = %p\n", &*a);
func(a);
return 0;
}
編譯輸出：
*a = 10
&a = 0xbfe1c77c
&*a = 0x94b6008
*p = 10
&p = 0xbfe1c760
&*p = 0x94b6008
我們可以進(jìn)一步看到，a 指針?biāo)赶虻闹档牡刂泛?SPAN lang=EN-US>p 指針?biāo)赶虻闹档牡刂肥且粯拥?，都?SPAN lang=EN-US> 0x94b6008 ，就如同上圖所示，為了加深印象，再看一下這個(gè)圖 ，然后再對(duì)比一下程序輸出 ，然后在體會(huì)一下我在上面提到的兩點(diǎn)，一點(diǎn)是：指針是有地址的 。另一點(diǎn)是：函數(shù)的參數(shù)是復(fù)制過(guò)去的 。
說(shuō)到這里，我們?cè)倩氐轿恼麻_(kāi)始時(shí)提到的兩個(gè)問(wèn)題，一個(gè)是交換問(wèn)題：
void exchange(int ＊x, int ＊y)
{
int ＊p=x;
＊x = ＊y;
＊y = ＊p;
}
那么這樣為什么可以交換：
int a = 2;
int b = 3;
exchange(&a, &b);
上我們以a 和b 的地址傳遞給exchange 函數(shù)時(shí)，函數(shù)復(fù)制了這兩個(gè)地址，并賦值給x 和y 這個(gè)兩個(gè)指針，這兩個(gè)指針是指向變量a 和b 的，它們的圖形如下：
那么，當(dāng)我們反引用指針時(shí)：
int ＊p=x;
＊x = ＊y;
＊y = ＊p;
我們操作的是a 和b 里面的變量的值，所以，我們交換a 和b 的值就成功了。
我們?cè)賮?lái)看下第二個(gè)問(wèn)題：
void my_malloc(void* p, int size)
{
p = malloc(sizeof(int)*size);
}
當(dāng)這樣時(shí)：
int *a;
my_malloc(a, 10);
為什么這個(gè)會(huì)失??！
下面，我來(lái)分析一下：
當(dāng)我們調(diào)用my_malloc(a, 10); 函數(shù)，而函數(shù)還沒(méi)執(zhí)行到p = malloc(size); 語(yǔ)句時(shí)，情況是這樣的：
我們看到a 和p 的指針的值都是一樣的，都是指向某個(gè)不確定的地址。
這時(shí)，我們執(zhí)行這個(gè)語(yǔ)句：
p = malloc(sizeof(int)*size);
我們把這個(gè)語(yǔ)句分開(kāi)兩部分來(lái)看，一個(gè)是先執(zhí)行malloc(sizeof(int)*size) ，然后在執(zhí)行賦值語(yǔ)句，把malloc(sizeof(int)*size) 的返回值付給p 。
第一步：先執(zhí)行malloc(sizeof(int)*size) ；（這里我們只考慮malloc 分配內(nèi)存成功的情況）
第二步：把執(zhí)行malloc(sizeof(int)*size) 的返回值付給了p ，如下圖：
由上圖，我們可以知道，這就是為什么，我們還是不能給a 分配地址的了。
下面我們來(lái)分析這個(gè)：
void my_malloc(void** p, int size)
{
*p = malloc(sizeof(int)*size);
}
int *a;
my_malloc(&a ， 10);
這樣執(zhí)行，為什么會(huì)成功！
我們看到，當(dāng)執(zhí)行函數(shù)
my_malloc(void** p, int size);
但還沒(méi)有執(zhí)行
*p = malloc(sizeof(int)*size);
語(yǔ)句時(shí)，它們的內(nèi)存結(jié)構(gòu)圖如下所示：
其實(shí)這里，我們可以把二維指針和一維指針當(dāng)成和變量一樣，也是有地址的。只不過(guò)它的解釋不一樣而已。
變量：里面的值是一個(gè)數(shù)值。
一維指針：里面的值是個(gè)地址，而這個(gè)地址里的值是個(gè)數(shù)值。
二維指針：里面的值是個(gè)地址，而這個(gè)地址里的值也是個(gè)地址。
那么，我看著圖來(lái)解釋p ：
p 里面是一個(gè)地址，這個(gè)地址是&a ，即是a 指針的地址值，而a 指針地址里面的值也是個(gè)地址，這個(gè)地址是指向一個(gè)不確定的地方，說(shuō)得坳口，慢慢對(duì)比圖來(lái)理解就會(huì)好了！
執(zhí)行malloc(size) 后的圖如下：
然后在執(zhí)行賦值語(yǔ)句：
*p = malloc(sizeof(int)*size);
后，如下圖所示：
然后，我們就給指針a 分配內(nèi)存成功了。
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