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

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。

其他回答

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。

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,如果您想随机访问不连续的数据。

p -> [p0, p1, p2, ...]  
p0 -> data1
p1 -> data2

——用C

T ** p = (T **) malloc(sizeof(T*) * n);
p[0] = (T*) malloc(sizeof(T));
p[1] = (T*) malloc(sizeof(T));

存储一个指针p,它指向一个指针数组。每个指针指向一段数据。

如果sizeof(T)很大,则可能无法分配sizeof(T) * n字节的连续块(即使用malloc)。

我经常使用它们的一件事是,当我有一个对象数组,我需要根据不同的字段对它们执行查找(二进制搜索)。 我保留原始数组…

int num_objects;
OBJECT *original_array = malloc(sizeof(OBJECT)*num_objects);

然后创建一个指向对象的排序指针数组。

int compare_object_by_name( const void *v1, const void *v2 ) {
  OBJECT *o1 = *(OBJECT **)v1;
  OBJECT *o2 = *(OBJECT **)v2;
  return (strcmp(o1->name, o2->name);
}

OBJECT **object_ptrs_by_name = malloc(sizeof(OBJECT *)*num_objects);
  int i = 0;
  for( ; i<num_objects; i++)
    object_ptrs_by_name[i] = original_array+i;
  qsort(object_ptrs_by_name, num_objects, sizeof(OBJECT *), compare_object_by_name);

您可以根据需要创建任意数量的已排序指针数组,然后对已排序指针数组使用二进制搜索,根据已有的数据访问所需的对象。对象的原始数组可以保持无序,但是每个指针数组将按照它们指定的字段进行排序。

下面是一个非常简单的c++示例,说明如果要使用函数将指针设置为指向对象,则需要一个指针指向指针。否则,指针将继续返回null。

(一个c++的答案,但我相信在C中也是一样的)

(同样,供参考:谷歌("pass by value c++") = "默认情况下,c++中的参数是按值传递的。当实参按值传递时,实参的值被复制到函数的形参中。”)

我们想让指针b等于字符串a。

#include <iostream>
#include <string>

void Function_1(std::string* a, std::string* b) {
  b = a;
  std::cout << (b == nullptr);  // False
}

void Function_2(std::string* a, std::string** b) {
  *b = a;
  std::cout << (b == nullptr);  // False
}

int main() {
  std::string a("Hello!");
  std::string* b(nullptr);
  std::cout << (b == nullptr);  // True

  Function_1(&a, b);
  std::cout << (b == nullptr);  // True

  Function_2(&a, &b);
  std::cout << (b == nullptr);  // False
}

// Output: 10100

在Function_1(&a, b);这条线上会发生什么?

The "value" of &main::a (an address) is copied into the parameter std::string* Function_1::a. Therefore Function_1::a is a pointer to (i.e. the memory address of) the string main::a. The "value" of main::b (an address in memory) is copied into the parameter std::string* Function_1::b. Therefore there are now 2 of these addresses in memory, both null pointers. At the line b = a;, the local variable Function_1::b is then changed to equal Function_1::a (= &main::a), but the variable main::b is unchanged. After the call to Function_1, main::b is still a null pointer.

在函数_2(&a, &b);这一行发生了什么?

The treatment of the a variable is the same: within the function, Function_2::a is the address of the string main::a. But the variable b is now being passed as a pointer to a pointer. The "value" of &main::b (the address of the pointer main::b) is copied into std::string** Function_2::b. Therefore within Function_2, dereferencing this as *Function_2::b will access and modify main::b . So the line *b = a; is actually setting main::b (an address) equal to Function_2::a (= address of main::a) which is what we want.

如果你想用一个函数来修改一个东西,无论是一个对象还是一个地址(指针),你必须传递一个指向那个东西的指针。您实际传入的内容不能被修改(在调用范围内),因为创建了本地副本。

(一个例外是如果形参是一个引用,例如std::string& a.但通常这些是const。一般来说,如果你调用f(x),如果x是一个对象,你应该能够假设f不会修改x。但如果x是一个指针,那么你应该假设f可能修改x指向的对象。)