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
字符串是使用双指针的一个很好的例子。字符串本身是一个指针,所以任何时候你需要指向一个字符串,你就需要一个双指针。
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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;
}
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。
1. 基本概念-
当你申报如下:-
1. Char *ch -(称为字符指针) - ch为单个字符的地址。 - (*ch)将解引用字符的值。
2. Char **ch - 'ch'包含字符指针数组的地址。(如1) '*ch'包含单个字符的地址。(注意它与1不同,因为声明不同)。 (**ch)将解引用到字符的确切值..
添加更多指针将扩展数据类型的维度,从字符扩展到字符串,再扩展到字符串数组,等等……你可以把它和一维,二维,三维矩阵联系起来。
指针的用法取决于你如何声明它。
这是一个简单的代码..
int main()
{
char **p;
p = (char **)malloc(100);
p[0] = (char *)"Apple"; // or write *p, points to location of 'A'
p[1] = (char *)"Banana"; // or write *(p+1), points to location of 'B'
cout << *p << endl; //Prints the first pointer location until it finds '\0'
cout << **p << endl; //Prints the exact character which is being pointed
*p++; //Increments for the next string
cout << *p;
}
2. 双指针的另一个应用 (这也包括引用传递)
假设您想从函数中更新一个字符。如果你尝试以下方法:-
void func(char ch)
{
ch = 'B';
}
int main()
{
char ptr;
ptr = 'A';
printf("%c", ptr);
func(ptr);
printf("%c\n", ptr);
}
输出为AA。这是行不通的,因为您已经将“按值传递”传递给了函数。
正确的做法是-
void func( char *ptr) //Passed by Reference
{
*ptr = 'B';
}
int main()
{
char *ptr;
ptr = (char *)malloc(sizeof(char) * 1);
*ptr = 'A';
printf("%c\n", *ptr);
func(ptr);
printf("%c\n", *ptr);
}
现在扩展这个要求,更新字符串而不是字符。 为此,需要将函数中的形参作为双指针接收。
void func(char **str)
{
strcpy(str, "Second");
}
int main()
{
char **str;
// printf("%d\n", sizeof(char));
*str = (char **)malloc(sizeof(char) * 10); //Can hold 10 character pointers
int i = 0;
for(i=0;i<10;i++)
{
str = (char *)malloc(sizeof(char) * 1); //Each pointer can point to a memory of 1 character.
}
strcpy(str, "First");
printf("%s\n", str);
func(str);
printf("%s\n", str);
}
在本例中,method使用双指针作为参数来更新字符串的值。
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);
字符串是使用双指针的一个很好的例子。字符串本身是一个指针,所以任何时候你需要指向一个字符串,你就需要一个双指针。