指標作為函式引數傳遞 （轉載）
阿新 • • 發佈：2019-01-04
這幾天在學習C過程中，在使用指標作為函式引數傳遞的時候出現了問題，根本不知道從何得解:原始碼如下:
createNode(BinNode *tree,char *p)
{
tree = (BinNode *) malloc(sizeof(BinNode));
tree->data = *p;
}
該程式碼段的意圖是通過一個函式建立一個二叉樹的節點，然而在，呼叫該函式後，試圖訪問該節點結構體的成員時候，卻發生了記憶體訪問錯誤，到底問題出在哪兒呢？
一直不明白指標作為函式引數傳值的機制，翻開林銳的《高質量C/C++程式設計指南》，找到了答案。
[如果函式的引數是一個指標，不要指望用該指標去申請動態記憶體]
原來問題出在C編譯器原理上:編譯器總是要為函式的每個引數製作臨時副本，指標引數tree的副本是 _tree，編譯器使 _tree = tree。如果函式體內的程式修改了_tree的內容，就導致引數tree的內容作相應的修改。這就是指標可以用作輸出引數的原因。
即上面的函式程式碼經過編譯後成為：
createNode(BinNode *tree,char *p)
{
BinNode *_tree;
_tree = tree;
_tree = (BinNode *) malloc(sizeof(BinNode));
_tree->data = *p;
}
如果沒有
_tree = (BinNode *) malloc(sizeof(BinNode));
這個語句，在函式體內修改了_tree的內容，將會導致引數tree的內容作相應的修改，因為它們指向相同的記憶體地址。而
_tree = (BinNode *) malloc(sizeof(BinNode));
這個句，系統重新分配記憶體給_tree指標，_tree指標指向了系統分配的新地址，函式體內修改的只是_tree的內容，對原tree所指的地址的內容沒有任何影響。因此，函式的引數是一個指標時，不要在函式體內部改變指標所指的地址，那樣毫無作用，需要修改的只能是指標所指向的內容。即應當把指標當作常量。
如果非要使用函式指標來申請記憶體空間，那麼需要使用指向指標的指標
createNode(BinNode **tree,char *p)
{
*tree = (BinNode *) malloc(sizeof(BinNode));
}
上面的是林銳的說法，目前來說不知道怎麼去理解，不過可以有另外的方案，通過函式返回值傳遞動態記憶體:
BinNode *createNode()
{
BinNode *tree;
tree = (BinNode *) malloc(sizeof(BinNode));
return tree;
}
這個倒還說得過去，因為函式返回的是一個地址的值，該地址就是申請的記憶體塊首地址。但是，這個容易和另外的一個忠告相混繞
[不要用return語句返回指向“棧記憶體”的指標，因為該記憶體在函式結束時自動消亡]
（注意：實際上沒有混淆，因為這裡tree是在“堆內”分配的記憶體，而非在“棧”上。）
所謂一份拷貝,就是在函式呼叫時,將引數入棧,我們對形參的任何修改都是修改到
棧上的個拷貝,並不影響我們的實際引數.
任何程式語言的引數傳遞實際上都是在做傳值呼叫.
所謂的傳指標,就是把指標指向者的地址(一個值)傳進函式.
也就是那個地址被壓棧.
然後我們再通過這個地址進行操作,因為實參和形參同樣都是一個地址的值.
所以改變形參指向者的狀態時,實參指標也能看到這種變化.
這裡區分一下靜態記憶體，棧記憶體和動態分配的記憶體(堆記憶體)的區別:
（1） 從靜態儲存區域分配。記憶體在程式編譯的時候就已經分配好，這塊記憶體在程式的整個執行期間都存在。例如全域性變數，static變數。
（2） 在棧上建立。在執行函式時，函式內區域性變數的儲存單元都可以在棧上建立，函式執行結束時這些儲存單元自動被釋放。棧記憶體分配運算內置於處理器的指令集中，效率很高，但是分配的記憶體容量有限。
（3） 從堆上分配，亦稱動態記憶體分配。程式在執行的時候用malloc或new申請任意多少的記憶體，程式設計師自己負責在何時用free或delete釋放記憶體。動態記憶體的生存期由我們決定，使用非常靈活，但問題也最多。
因此，試圖返回一個棧上分配的記憶體將會引發未知錯誤
char *GetString(void)
{
char p[] = "hello world";
return p; // 編譯器將提出警告
}
p是在棧上分配的記憶體，函式結束後將會自動釋放，p指向的記憶體區域內容不是"hello world",而是未知的內容。
如果是返回靜態儲存的記憶體呢:
char *GetString(void)
{
char *p = "hello world";
return p;
}
這裡“hello world”是常量字串，位於靜態儲存區，它在程式生命期內恆定不變。無論什麼時候呼叫GetString，它返回的始終是同一個“只讀”的記憶體塊。
[參考：林銳《高質量C/C++程式設計指南》]
[cpp] view plaincopyprint?
- <SPAN style="FONT-SIZE: 18px">#include<iostream>//指向指標的指標
- usingnamespace std;
- void GetMemory(char * &p,int num){
- p=(char *)malloc(sizeof(char)*num);
- }
- void main(void){
- char *str=NULL;
- GetMemory(str,100);
- strcpy(str,"hello");
- cout<<str<<endl;
- free(str);
- }</SPAN>
#include<iostream>//指向指標的指標
using namespace std;
void GetMemory(char * &p,int num){
p=(char *)malloc(sizeof(char)*num);
}
void main(void){
char *str=NULL;
GetMemory(str,100);
strcpy(str,"hello");
cout<<str<<endl;
free(str);
}#include<iostream>
[cpp] view plaincopyprint?
- <SPAN style="FONT-SIZE: 18px">usingnamespace std;
- void GetMemory(char * *p,int num){
- *p=(char *)malloc(sizeof(char)*num);
- }
- void main(void){
- char *str=NULL;
- GetMemory(&str,100);
- strcpy(str,"hello");
- cout<<str<<endl;
- free(str);
- }</SPAN>
using namespace std;
void GetMemory(char * *p,int num){
*p=(char *)malloc(sizeof(char)*num);
}
void main(void){
char *str=NULL;
GetMemory(&str,100);
strcpy(str,"hello");
cout<<str<<endl;
free(str);
}[cpp] view plaincopyprint?
- <SPAN style="FONT-SIZE: 18px">#include<iostream>
- usingnamespace std;
- void GetMemory(char *p,int num){
- p=(char *)malloc(sizeof(char)*num);
- }
- void main(void){
- char *str=NULL;
- GetMemory(str,100);
- strcpy(str,"hello");
- cout<<str<<endl;
- free(str);
- }</SPAN>
#include<iostream>
using namespace std;
void GetMemory(char *p,int num){
p=(char *)malloc(sizeof(char)*num);
}
void main(void){
char *str=NULL;
GetMemory(str,100);
strcpy(str,"hello");
cout<<str<<endl;
free(str);
}試圖用指標申請動態記憶體，錯誤的原因上面已經給出了詳細的說明。總而言之，指標作為引數時，不能在函式體中改變指標的記憶體地址，要不然，實參的拷貝（壓入棧中）改變了，而實參沒有改變，造成記憶體洩露並且還達不到預期的效果。上面正確的2個例子都是通過另一種方法繞開了這個問題，改變指標的內容，例如：用了指向指標的指標，給指標的內容改變了，使其變為新分配記憶體的首地址，從而達到了效果。