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

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。

其他回答

一个原因是你想要改变传递给函数的作为函数参数的指针的值,要做到这一点,你需要指针指向指针。

简单地说,当你想在函数调用之外保留(或保留)内存分配或分配的变化时,使用**。(因此,传递带有双指针arg的函数。)

这可能不是一个很好的例子,但会告诉你基本的用法:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void allocate(int **p)
{
    *p = (int *)malloc(sizeof(int));
}

int main()
{
    int *p = NULL;
    allocate(&p);
    *p = 42;
    printf("%d\n", *p);
    free(p);
}

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。

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。

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);

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。