在C语言中什么时候应该使用双重间接?谁能举个例子解释一下吗?
我所知道的是双间接是指向指针的指针。为什么我需要指向指针的指针?
在C语言中什么时候应该使用双重间接?谁能举个例子解释一下吗?
我所知道的是双间接是指向指针的指针。为什么我需要指向指针的指针?
当前回答
这里的大多数答案或多或少都与应用程序编程有关。下面是一个嵌入式系统编程的例子。例如,以下是NXP Kinetis KL13系列微控制器参考手册的摘录,此代码片段用于从固件中运行驻留在ROM中的引导加载程序:
" 为了获得入口点的地址,用户应用程序读取包含引导加载程序API树指针的单词,该指针位于引导加载程序向量表的0x1C偏移量处。向量表被放置在引导加载器地址范围的底部,ROM的地址范围是0x1C00_0000。因此,API树指针位于地址0x1C00_001C。
引导加载程序API树是一个包含指向其他结构的指针的结构,这些结构具有引导加载程序的函数和数据地址。引导加载程序入口点总是API树的第一个单词。 "
uint32_t runBootloaderAddress;
void (*runBootloader)(void * arg);
// Read the function address from the ROM API tree.
runBootloaderAddress = **(uint32_t **)(0x1c00001c);
runBootloader = (void (*)(void * arg))runBootloaderAddress;
// Start the bootloader.
runBootloader(NULL);
其他回答
简单的例子,你可能已经见过很多次了
int main(int argc, char **argv)
在第二个参数中有它:指向char的指针的指针。
注意,指针表示法(char* c)和数组表示法(char c[])在函数参数中是可互换的。所以你也可以写char *argv[]。换句话说,char *argv[]和char **argv是可互换的。
上面所代表的实际上是一个字符序列数组(在启动时给予程序的命令行参数)。
有关上述函数签名的更多详细信息,请参见此回答。
如果你想要一个字符列表(一个单词),你可以使用char *word
如果你想要一个单词列表(一个句子),你可以使用char **句子
如果你想要一个句子列表(独白),你可以使用char ***monologue
如果你想要一个独白列表(传记),你可以使用char ****传记
如果你想要一个传记列表(一个生物图书馆),你可以使用char *****biolibrary
如果你想要一个生物库列表(a ??lol),你可以使用char ******lol
……
是的,我知道这些可能不是最好的数据结构
一个非常非常非常无聊的lol的用法例子
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int wordsinsentence(char **x) {
int w = 0;
while (*x) {
w += 1;
x++;
}
return w;
}
int wordsinmono(char ***x) {
int w = 0;
while (*x) {
w += wordsinsentence(*x);
x++;
}
return w;
}
int wordsinbio(char ****x) {
int w = 0;
while (*x) {
w += wordsinmono(*x);
x++;
}
return w;
}
int wordsinlib(char *****x) {
int w = 0;
while (*x) {
w += wordsinbio(*x);
x++;
}
return w;
}
int wordsinlol(char ******x) {
int w = 0;
while (*x) {
w += wordsinlib(*x);
x++;
}
return w;
}
int main(void) {
char *word;
char **sentence;
char ***monologue;
char ****biography;
char *****biolibrary;
char ******lol;
//fill data structure
word = malloc(4 * sizeof *word); // assume it worked
strcpy(word, "foo");
sentence = malloc(4 * sizeof *sentence); // assume it worked
sentence[0] = word;
sentence[1] = word;
sentence[2] = word;
sentence[3] = NULL;
monologue = malloc(4 * sizeof *monologue); // assume it worked
monologue[0] = sentence;
monologue[1] = sentence;
monologue[2] = sentence;
monologue[3] = NULL;
biography = malloc(4 * sizeof *biography); // assume it worked
biography[0] = monologue;
biography[1] = monologue;
biography[2] = monologue;
biography[3] = NULL;
biolibrary = malloc(4 * sizeof *biolibrary); // assume it worked
biolibrary[0] = biography;
biolibrary[1] = biography;
biolibrary[2] = biography;
biolibrary[3] = NULL;
lol = malloc(4 * sizeof *lol); // assume it worked
lol[0] = biolibrary;
lol[1] = biolibrary;
lol[2] = biolibrary;
lol[3] = NULL;
printf("total words in my lol: %d\n", wordsinlol(lol));
free(lol);
free(biolibrary);
free(biography);
free(monologue);
free(sentence);
free(word);
}
输出:
total words in my lol: 243
我今天看到了一个很好的例子,从这篇博客文章,我总结如下。
假设您有一个链表中节点的结构,可能是这样
typedef struct node
{
struct node * next;
....
} node;
现在您想实现一个remove_if函数,它接受删除条件rm作为参数之一,并遍历链表:如果一个条目满足该条件(例如rm(entry)==true),它的节点将从链表中删除。最后,remove_if返回链表的头(可能与原始头不同)。
你可以写信
for (node * prev = NULL, * curr = head; curr != NULL; )
{
node * const next = curr->next;
if (rm(curr))
{
if (prev) // the node to be removed is not the head
prev->next = next;
else // remove the head
head = next;
free(curr);
}
else
prev = curr;
curr = next;
}
就像你的for循环。这里的信息是,如果没有双指针,您必须维护一个prev变量来重新组织指针,并处理两种不同的情况。
但是使用双指针,你实际上可以写
// now head is a double pointer
for (node** curr = head; *curr; )
{
node * entry = *curr;
if (rm(entry))
{
*curr = entry->next;
free(entry);
}
else
curr = &entry->next;
}
你现在不需要一个prev,因为你可以直接修改什么prev->next指向。
为了使事情更清楚,让我们稍微跟随一下代码。拆卸过程中:
如果entry ==* head:它将是*head (==*curr) =* head->next - head现在指向新标题节点的指针。您可以通过直接将head的内容更改为一个新的指针来实现这一点。 如果entry != *head:类似地,*curr是prev->next所指向的,现在指向entry->next。
无论哪种情况,您都可以使用双指针以统一的方式重新组织指针。
例如,你可能想要确保当你释放某个东西的内存时,你将指针设置为空。
void safeFree(void** memory) {
if (*memory) {
free(*memory);
*memory = NULL;
}
}
当你调用这个函数时,你会用指针的地址来调用它
void* myMemory = someCrazyFunctionThatAllocatesMemory();
safeFree(&myMemory);
现在myMemory被设置为NULL,任何重用它的尝试都将是非常明显的错误。
有点晚了,但希望这能帮助到一些人。
在C语言中,数组总是在堆栈上分配内存,因此函数不能返回 一个(非静态)数组,因为内存分配在堆栈上 当执行到达当前块的末尾时自动释放。 当你想处理二维数组时,这真的很烦人 (即矩阵),并实现一些可以改变和返回矩阵的函数。 要实现这一点,可以使用指针对指针来实现矩阵 动态分配内存:
/* Initializes a matrix */
double** init_matrix(int num_rows, int num_cols){
// Allocate memory for num_rows float-pointers
double** A = calloc(num_rows, sizeof(double*));
// return NULL if the memory couldn't allocated
if(A == NULL) return NULL;
// For each double-pointer (row) allocate memory for num_cols floats
for(int i = 0; i < num_rows; i++){
A[i] = calloc(num_cols, sizeof(double));
// return NULL if the memory couldn't allocated
// and free the already allocated memory
if(A[i] == NULL){
for(int j = 0; j < i; j++){
free(A[j]);
}
free(A);
return NULL;
}
}
return A;
}
这里有一个例子:
double** double* double
------------- ---------------------------------------------------------
A ------> | A[0] | ----> | A[0][0] | A[0][1] | A[0][2] | ........ | A[0][cols-1] |
| --------- | ---------------------------------------------------------
| A[1] | ----> | A[1][0] | A[1][1] | A[1][2] | ........ | A[1][cols-1] |
| --------- | ---------------------------------------------------------
| . | .
| . | .
| . | .
| --------- | ---------------------------------------------------------
| A[i] | ----> | A[i][0] | A[i][1] | A[i][2] | ........ | A[i][cols-1] |
| --------- | ---------------------------------------------------------
| . | .
| . | .
| . | .
| --------- | ---------------------------------------------------------
| A[rows-1] | ----> | A[rows-1][0] | A[rows-1][1] | ... | A[rows-1][cols-1] |
------------- ---------------------------------------------------------
The double-pointer-to-double-pointer A points to the first element A[0] of a memory block whose elements are double-pointers itself. You can imagine these double-pointers as the rows of the matrix. That's the reason why every double-pointer allocates memory for num_cols elements of type double. Furthermore A[i] points to the i-th row, i.e. A[i] points to A[i][0] and that's just the first double-element of the memory block for the i-th row. Finally, you can access the element in the i-th row and j-th column easily with A[i][j].
下面是一个完整的例子来演示它的用法:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
/* Initializes a matrix */
double** init_matrix(int num_rows, int num_cols){
// Allocate memory for num_rows double-pointers
double** matrix = calloc(num_rows, sizeof(double*));
// return NULL if the memory couldn't allocated
if(matrix == NULL) return NULL;
// For each double-pointer (row) allocate memory for num_cols
// doubles
for(int i = 0; i < num_rows; i++){
matrix[i] = calloc(num_cols, sizeof(double));
// return NULL if the memory couldn't allocated
// and free the already allocated memory
if(matrix[i] == NULL){
for(int j = 0; j < i; j++){
free(matrix[j]);
}
free(matrix);
return NULL;
}
}
return matrix;
}
/* Fills the matrix with random double-numbers between -1 and 1 */
void randn_fill_matrix(double** matrix, int rows, int cols){
for (int i = 0; i < rows; ++i){
for (int j = 0; j < cols; ++j){
matrix[i][j] = (double) rand()/RAND_MAX*2.0-1.0;
}
}
}
/* Frees the memory allocated by the matrix */
void free_matrix(double** matrix, int rows, int cols){
for(int i = 0; i < rows; i++){
free(matrix[i]);
}
free(matrix);
}
/* Outputs the matrix to the console */
void print_matrix(double** matrix, int rows, int cols){
for(int i = 0; i < rows; i++){
for(int j = 0; j < cols; j++){
printf(" %- f ", matrix[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
int main(){
srand(time(NULL));
int m = 3, n = 3;
double** A = init_matrix(m, n);
randn_fill_matrix(A, m, n);
print_matrix(A, m, n);
free_matrix(A, m, n);
return 0;
}