发布日期:2015-12-22 14:08 来源: 标签: 编程语言 C++教程 C++指针 C++函数参数
本章我们主要学习C++中是如何将指针作为函数参数传递?下面我们就做一下具体讲解,希望大家多多支持中国站长网络学院。
首先,第一个问题是这样的:写一个函数,交换两个参数中的值。
初学者往往会这样写:
void exchange(int x, int y)
{
int p=x;
x = y;
y = p;
}
之后,你会查找资料了解到应该这样写:
void exchange(int *x, int *y)
{
int *p=x;
*x = *y;
*y = *p;

第二个问题是,写一个给某个指针分配内存的函数:
初学者往往是这样写:
void my_malloc(void* p, int size)
{
p = malloc(sizeof(int)*size);
}
然后查找资料,知道应该这么写:
void my_malloc(void** p, int size)
{
*p = malloc(sizeof(int)*size);
}
虽然网上很多这样的讨论,也有很多人做过很多的解释,但始终都无法给出一个令人一目了然,并可以长久记住的说法,这篇文章就是想试图解决这样的问题,给初学者一个原理性的了解!
首先要记住一点, 指针和变量一样,也是有地址的,只不过变量的值被解释成一个值,而指针的值被解释成一个地址。 
下面,我们看一下代码:
void main()
{
int x;
int *p;
}
我们看这个函数的内存结构:

这是一个函数的栈结构,我们可以看到,变量和指针都占用了4 个字节。而且,由于我们对它们没有初始化,所以变量x 和指针p 里的内容都是随机的,就是说x 的值是不确定的,p 有可能指向某个内存地址,如果现在对p 操作也许会导致程序崩溃。
<!-- @page { margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } -->
其实,我们记住了,指针也是有地址的 这个概念,很多问题就迎刃而解了。
下面,我来分析一下,指针作为函数参数传递的情况。
<!-- @page { margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } -->
如果,我们的代码是这样的,你看会怎么样:
int main(int argc, char* argv[])
{
int *a = new int(10);
func(a);
return 0;
}
第一个要说的当然是:指针也是有地址的。
第二个要说的是:当给一个函数的参数传递一个变量是,这个变量是复制过去的。
对于第二点,我们在理解void exchange(int x, int y) 函数想交换这两个变量的的值时就应该理解了。
例如:
int a;
int b;
exchange(a,b);
不能交换a 和b 的值,因为此时exchange(a,b) 中的a 和b 并不是原来的a 和b 变量,它们只不过是被复制过去了。有了这两个概念,就不难理解指针作为函数参数传递的问题。
首先,我们来看下上面的代码中的a 指针和p 指针的内存结构。

我们看到,当我们以a 作为func 函数的参数传递进去的时候,函数复制了这个指针,但这两个指针的内容是一样的,也就是说是指向同一个内存,即10 。
如果你还不了解的话,我就通过一段代码和测试再来说明:
[cpp] view plaincopyprint?
    #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;  
    } 
编译:g++ -g -Wall test1.cpp
运行:./a.out
输出:
*a = 10
&a = 0xbfd4447c
*p = 10
&p = 0xbfd44460
我们看到输出,a 指向的地址的值和p 指向的地址里的值是一样的,都是10 。然而,对于指针a 和p 来说,它们自身的地址是不一样的,所以我们看到,函数func 复制了指针a 给p ,它们的值一样,但有不同的地址,是不同的指针。
我们再进一步:
[cpp] view plaincopyprint?
    #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;  
    } 
编译输出:
*a = 10
&a = 0xbfe1c77c
&*a = 0x94b6008
*p = 10
&p = 0xbfe1c760
&*p = 0x94b6008
我们可以进一步看到,a 指针所指向的值的地址和p 指针所指向的值的地址是一样的,都是 0x94b6008 ,就如同上图所示,为了加深印象,再看一下这个图 ,然后再对比一下程序输出 ,然后在体会一下我在上面提到的两点 ,一点是:指针是有地址的 。另一点是:函数的参数是复制过去的 。

说到这里,我们再回到文章开始时提到的两个问题,一个是交换问题:
void exchange(int *x, int *y)
{
int *p=x;
*x = *y;
*y = *p;
}
那么这样为什么可以交换:
int a = 2;
int b = 3;
exchange(&a, &b);
上我们以a 和b 的地址传递给exchange 函数时,函数复制了这两个地址,并赋值给x 和y 这个两个指针,这两个指针是指向变量a 和b 的,它们的图形如下:

那么,当我们反引用指针时:
int *p=x;
*x = *y;
*y = *p;
我们操作的是a 和b 里面的变量的值,所以,我们交换a 和b 的值就成功了。
我们再来看下第二个问题:
void my_malloc(void* p, int size)
{
p = malloc(sizeof(int)*size);
}
当这样时:
int *a;
my_malloc(a, 10);
为什么这个会失败!
下面我们来分析一下:
当我们调用my_malloc(a, 10); 函数,而函数还没执行到p = malloc(size); 语句时,情况是这样的:

我们看到a 和p 的指针的值都是一样的,都是指向某个不确定的地址。
这时,我们执行这个语句:
p = malloc(sizeof(int)*size);
我们把这个语句分开两部分来看,一个是先执行malloc(sizeof(int)*size) ,然后在执行赋值语句,把malloc(sizeof(int)*size) 的返回值付给p 。
第一步:先执行malloc(sizeof(int)*size) ;(这里我们只考虑malloc 分配内存成功的情况)

第二步:把执行malloc(sizeof(int)*size) 的返回值付给了p ,如下图:

由上图,我们可以知道,这就是为什么,我们还是不能给a 分配地址的了。
下面我们来分析这个:
void my_malloc(void** p, int size)
{
*p = malloc(sizeof(int)*size);
}
int *a;
my_malloc(&a , 10);
这样执行,为什么会成功!
我们看到,当执行函数
my_malloc(void** p, int size);
但还没有执行
*p = malloc(sizeof(int)*size);
语句时,它们的内存结构图如下所示:

其实这里,我们可以把二维指针和一维指针当成和变量一样,也是有地址的。只不过它的解释不一样而已。
变量:里面的值是一个数值。
一维指针:里面的值是个地址,而这个地址里的值是个数值。
二维指针:里面的值是个地址,而这个地址里的值也是个地址。
那么,我看着图来解释p :
p 里面是一个地址,这个地址是&a ,即是a 指针的地址值,而a 指针地址里面的值也是个地址,这个地址是指向一个不确定的地方,说得坳口,慢慢对比图来理解就会好了!
执行malloc(size) 后的图如下:

然后在执行赋值语句:
*p = malloc(sizeof(int)*size);
后,如下图所示:

然后,我们就给指针a分配内存成功了。

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专题信息
    C++是在C语言的基础上开发的一种面向对象编程语言,应用广泛。C++支持多种编程范式 --面向对象编程、泛型编程和过程化编程。最新正式标准C++于2014年8月18日公布。 其编程领域众广,常用于系统开发,引擎开发等应用领域,是至今为止最受广大程序员受用的最强大编程语言之一,支持类:类、封装、重载等特性! 本教程从基础讲解了C++语言,希望对大家有所帮助,望多多支持中国站长网络学院。