Зачем использовать двойное косвенное обращение? или зачем использовать указатели на указатели?

272

Когда следует использовать двойную косвенность в C? Кто-нибудь может объяснить на примере?

Что я знаю, так это то, что двойное косвенное обращение - это указатель на указатель. Зачем мне нужен указатель на указатель?

мандзю
источник
49
Быть осторожен; фраза «двойной указатель» также относится к типу double*.
Кит Томпсон
1
Обратите внимание: ответ на этот вопрос различен для C и C ++ - не добавляйте тег c + к этому очень старому вопросу.
BЈовић

Ответы:

479

Если вы хотите иметь список символов (слово), вы можете использовать char *word

Если вы хотите список слов (предложение), вы можете использовать char **sentence

Если вы хотите список предложений (монолог), вы можете использовать char ***monologue

Если вы хотите список монологов (биография), вы можете использовать char ****biography

Если вы хотите список биографий (биобиблиотеки), вы можете использовать char *****biolibrary

Если вы хотите список биобиблиотек (a lol), вы можете использовать char ******lol

... ...

да, я знаю, что это могут быть не самые лучшие структуры данных


Пример использования с очень очень очень скучным лол

#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);
}

Вывод:

всего слов в моем лол: 243
PMG
источник
7
Просто хотел отметить, что это arr[a][b][c]не так ***arr. Указатель указателей использует ссылки ссылок, в то время arr[a][b][c]как хранится как обычный массив в порядке следования строк.
MCCCS
170

Одна из причин заключается в том, что вы хотите изменить значение указателя, переданного функции в качестве аргумента функции, для этого вам потребуется указатель на указатель.

Проще говоря, используйте, **если вы хотите сохранить (ИЛИ сохранить изменение) Распределение памяти или Назначение даже вне вызова функции. (Итак, передайте такую ​​функцию с двойным указателем arg.)

Это может быть не очень хороший пример, но покажет вам основное использование:

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

int main()
{
  int* p = NULL;
  allocate(&p);
  *p = 42;
  free(p);
}
Аша
источник
14
что было бы иначе, если бы выделить были void allocate(int *p)и вы назвали это как allocate(p)?
ス レ ッ ク ス
@AlexanderSupertramp Да. Код будет segfault. Пожалуйста, смотрите ответ Сильвиу.
Абхишек
@ Аша, в чем разница между allocate (p) и allocate (& p)?
user2979872
1
@ Аша - Разве мы не можем просто вернуть указатель? Если мы должны сохранить его недействительным, то каков практический вариант использования этого сценария?
Shabirmean
91
  • Допустим, у вас есть указатель. Его значение - это адрес.
  • но теперь вы хотите изменить этот адрес.
  • ты мог. тем самым pointer1 = pointer2вы даете указателю1 адрес указателя2.
  • но! если вы делаете это внутри функции и хотите, чтобы результат сохранялся после выполнения функции, вам нужно проделать дополнительную работу. вам нужен новый указатель3 только для указания на указатель1. передать указатель 3 в функцию.

  • вот пример. сначала посмотрите на вывод ниже, чтобы понять.

#include <stdio.h>

int main()
{

    int c = 1;
    int d = 2;
    int e = 3;
    int * a = &c;
    int * b = &d;
    int * f = &e;
    int ** pp = &a;  // pointer to pointer 'a'

    printf("\n a's value: %x \n", a);
    printf("\n b's value: %x \n", b);
    printf("\n f's value: %x \n", f);
    printf("\n can we change a?, lets see \n");
    printf("\n a = b \n");
    a = b;
    printf("\n a's value is now: %x, same as 'b'... it seems we can, but can we do it in a function? lets see... \n", a);
    printf("\n cant_change(a, f); \n");
    cant_change(a, f);
    printf("\n a's value is now: %x, Doh! same as 'b'...  that function tricked us. \n", a);

    printf("\n NOW! lets see if a pointer to a pointer solution can help us... remember that 'pp' point to 'a' \n");
     printf("\n change(pp, f); \n");
    change(pp, f);
    printf("\n a's value is now: %x, YEAH! same as 'f'...  that function ROCKS!!!. \n", a);
    return 0;
}

void cant_change(int * x, int * z){
    x = z;
    printf("\n ----> value of 'a' is: %x inside function, same as 'f', BUT will it be the same outside of this function? lets see\n", x);
}

void change(int ** x, int * z){
    *x = z;
    printf("\n ----> value of 'a' is: %x inside function, same as 'f', BUT will it be the same outside of this function? lets see\n", *x);
}

Вот результат: ( сначала прочтите это )

 a's value: bf94c204

 b's value: bf94c208 

 f's value: bf94c20c 

 can we change a?, lets see 

 a = b 

 a's value is now: bf94c208, same as 'b'... it seems we can, but can we do it in a function? lets see... 

 cant_change(a, f); 

 ----> value of 'a' is: bf94c20c inside function, same as 'f', BUT will it be the same outside of this function? lets see

 a's value is now: bf94c208, Doh! same as 'b'...  that function tricked us. 

 NOW! lets see if a pointer to a pointer solution can help us... remember that 'pp' point to 'a' 

 change(pp, f); 

 ----> value of 'a' is: bf94c20c inside function, same as 'f', BUT will it be the same outside of this function? lets see

 a's value is now: bf94c20c, YEAH! same as 'f'...  that function ROCKS!!!. 
Брайан Джозеф Спинос
источник
4
Это отличный ответ, который действительно помог мне визуализировать цель и полезность двойного указателя.
Джастин
1
@ Джастин, ты проверил мой ответ над этим? его чище :)
Брайан Джозеф Спинос
10
Отличный ответ, просто не хватает объяснения того, что <code> void cant_change (int * x, int * z) </ code> не работает, потому что его параметры - это просто новые локальные указатели на области видимости, которые инициализируются аналогично указателям a и f (поэтому они не являются такой же как а и е).
Педро Рейс
1
Просто? В самом деле? ;)
алк
1
этот ответ действительно объясняет одно из наиболее распространенного использования указателей на указатели, спасибо!
Tonyjosi
50

В дополнение к ответу Аши , если вы используете единственный указатель на приведенный ниже пример (например, alloc1 ()), вы потеряете ссылку на память, выделенную внутри функции.

void alloc2(int** p) {
   *p = (int*)malloc(sizeof(int));
   **p = 10;
}

void alloc1(int* p) {
   p = (int*)malloc(sizeof(int));
   *p = 10;
}

int main(){
   int *p = NULL;
   alloc1(p);
   //printf("%d ",*p);//undefined
   alloc2(&p);
   printf("%d ",*p);//will print 10
   free(p);
   return 0;
}

Причина, по которой это происходит, заключается в alloc1том, что указатель передается по значению. Таким образом, когда оно переназначается на результат mallocвызова внутри alloc1, изменение не относится к коду в другой области видимости.

Silviu
источник
1
Что происходит, если p является статическим целочисленным указателем? Получение ошибки сегментации.
kapilddit
free(p)не достаточно, вам if(p) free(*p)тоже нужно
Shijing Lv
@ShijingLv: Нет. *pОценивает intзначение 10, передавая intего free () `- плохая идея.
алк
Распределение сделано в alloc1()вводит утечку памяти. Значение указателя, которое должно быть передано свободно, теряется при возврате из функции.
алк
1
Нет (!) Нужно приводить результат malloc в C.
алк
23

Сегодня я увидел очень хороший пример из этого поста в блоге , который я подытожил ниже.

Представьте, что у вас есть структура для узлов в связанном списке, которая, вероятно,

typedef struct node
{
    struct node * next;
    ....
} node;

Теперь вы хотите реализовать remove_ifфункцию, которая принимает критерий удаления в rmкачестве одного из аргументов и пересекает связанный список: если запись удовлетворяет критерию (что-то вроде rm(entry)==true), ее узел будет удален из списка. В конце remove_ifвозвращает заголовок (который может отличаться от исходного заголовка) связанного списка.

Вы можете написать

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;
}

как ваша forпетля. Сообщение состоит в том, что без двойных указателей вам нужно поддерживать prevпеременную для реорганизации указателей и обрабатывать два разных случая.

Но с двойными указателями, вы можете написать

// 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;
}

Вам не нужно prevсейчас, потому что вы можете напрямую изменить то, prev->nextна что указывает .

Чтобы прояснить ситуацию, давайте немного следуем коду. Во время удаления:

  1. if entry == *head: это будет *head (==*curr) = *head->next- headтеперь указывает на указатель нового узла заголовка. Вы делаете это путем непосредственного изменения headсодержимого на новый указатель.
  2. if entry != *head: аналогично, *currэто то , на что prev->nextуказывает, а теперь указывает на entry->next.

Независимо от того, в каком случае вы можете реорганизовать указатели единым образом с двойными указателями.

ziyuang
источник
22

1. Основная концепция -

Когда вы заявляете следующее: -

1. char * ch - (вызываемый символьный указатель)
- ch содержит адрес одного символа.
- (* ch) будет ссылаться на значение символа.

2. char ** ch -
'ch' содержит адрес массива указателей символов. (как в 1)
'* ch' содержит адрес одного символа. (Обратите внимание, что это отличается от 1, из-за разницы в объявлении).
(** ch) будет разыменовывать точное значение символа.

Добавление дополнительных указателей расширяет размерность типа данных, от символа до строки, до массива строк и т. Д. Вы можете связать его с 1d, 2d, 3d матрицей.

Таким образом, использование указателя зависит от того, как вы его объявите.

Вот простой код

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. Другое применение двойных указателей -
(это также относится к передаче по ссылке)

Предположим, вы хотите обновить персонажа из функции. Если вы попробуете следующее: -

void func(char ch)
{
    ch = 'B';
}

int main()
{
    char ptr;
    ptr = 'A';
    printf("%c", ptr);

    func(ptr);
    printf("%c\n", ptr);
}

Выход будет АА. Это не работает, так как вы «передали по значению» в функцию.

Правильный способ сделать это будет -

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);
}

Теперь расширьте это требование для обновления строки вместо символа.
Для этого вам необходимо получить параметр в функции в виде двойного указателя.

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);
}

В этом примере метод ожидает двойной указатель в качестве параметра для обновления значения строки.

Бхавук Матур
источник
#include <stdio.h> int main() { char *ptr = 0; ptr = malloc(255); // allocate some memory strcpy( ptr, "Stack Overflow Rocks..!!"); printf("%s\n", ptr); printf("%d\n",strlen(ptr)); free(ptr); return 0; } Но вы можете сделать это без использования двойного указателя тоже.
Кумар
" char ** ch - 'ch' содержит адрес массива указателей символов. " Нет, он содержит адрес 1-го элемента массива charуказателей. Указатель на массив char*будет напечатан, например, так: char(*(*p)[42])определяется pкак указатель на массив из 42 указателей на char.
алк
Последний фрагмент полностью сломан. Для начала: здесь *str = ... strразыменовывается неинициализированный вызов неопределенного поведения.
алк
Это malloc(sizeof(char) * 10);не выделяет место для 10 указателя, charно charтолько для 10 ..
алк
Этот цикл for(i=0;i<10;i++) { str = ... пропускает использование индекса i.
алк
17

Указатели на указатели также пригодятся в качестве «дескрипторов» памяти, где вы хотите передать «дескриптор» между функциями в перемещаемую память. По сути, это означает, что функция может изменять память, на которую указывает указатель внутри переменной handle, и каждая функция или объект, использующий дескриптор, будет правильно указывать на вновь перемещенную (или выделенную) память. Библиотеки любят делать это с «непрозрачными» типами данных, то есть с типами данных, если вам не нужно беспокоиться о том, что они делают с указанной памятью, вы просто передаете «дескриптор» между функции библиотеки для выполнения некоторых операций с этой памятью ...

Например:

#include <stdlib.h>

typedef unsigned char** handle_type;

//some data_structure that the library functions would work with
typedef struct 
{
    int data_a;
    int data_b;
    int data_c;
} LIB_OBJECT;

handle_type lib_create_handle()
{
    //initialize the handle with some memory that points to and array of 10 LIB_OBJECTs
    handle_type handle = malloc(sizeof(handle_type));
    *handle = malloc(sizeof(LIB_OBJECT) * 10);

    return handle;
}

void lib_func_a(handle_type handle) { /*does something with array of LIB_OBJECTs*/ }

void lib_func_b(handle_type handle)
{
    //does something that takes input LIB_OBJECTs and makes more of them, so has to
    //reallocate memory for the new objects that will be created

    //first re-allocate the memory somewhere else with more slots, but don't destroy the
    //currently allocated slots
    *handle = realloc(*handle, sizeof(LIB_OBJECT) * 20);

    //...do some operation on the new memory and return
}

void lib_func_c(handle_type handle) { /*does something else to array of LIB_OBJECTs*/ }

void lib_free_handle(handle_type handle) 
{
    free(*handle);
    free(handle); 
}


int main()
{
    //create a "handle" to some memory that the library functions can use
    handle_type my_handle = lib_create_handle();

    //do something with that memory
    lib_func_a(my_handle);

    //do something else with the handle that will make it point somewhere else
    //but that's invisible to us from the standpoint of the calling the function and
    //working with the handle
    lib_func_b(my_handle); 

    //do something with new memory chunk, but you don't have to think about the fact
    //that the memory has moved under the hood ... it's still pointed to by the "handle"
    lib_func_c(my_handle);

    //deallocate the handle
    lib_free_handle(my_handle);

    return 0;
}

Надеюсь это поможет,

Джейсон

Джейсон
источник
В чем причина того, что типом дескриптора является unsigned char **? Будет ли void ** работать так же хорошо?
Коннор Кларк
5
unsigned charспециально используется, потому что мы храним указатель на двоичные данные, которые будут представлены в виде необработанных байтов. Использование voidпотребует приведения в некоторый момент, и, как правило, не так читаемо, как намерение того, что делается.
Джейсон
7

Простой пример, который вы, наверное, видели много раз

int main(int argc, char **argv)

Во втором параметре он есть: указатель на указатель на символ.

Обратите внимание, что указатель notation ( char* c) и массив notation ( char c[]) взаимозаменяемы в аргументах функции. Таким образом, вы могли бы также написать char *argv[]. Другими словами char *argv[]и char **argvвзаимозаменяемы.

То, что представлено выше, на самом деле представляет собой массив последовательностей символов (аргументы командной строки, которые передаются программе при запуске).

Смотрите также этот ответ для более подробной информации о вышеупомянутой функции подписи.

plats1
источник
2
«Указатель notation ( char* c) и массив notation ( char c[]) взаимозаменяемы» (и имеют одинаковое точное значение) в аргументах функции . Однако они отличаются от внешних аргументов функции.
pmg
6

Строки являются отличным примером использования двойных указателей. Сама строка является указателем, поэтому каждый раз, когда вам нужно указать на строку, вам понадобится двойной указатель.

drysdam
источник
5

Например, вы можете убедиться, что когда вы освобождаете память чего-либо, вы впоследствии устанавливаете указатель на ноль.

void safeFree(void** memory) {
    if (*memory) {
        free(*memory);
        *memory = NULL;
    }
}

Когда вы вызываете эту функцию, вы вызываете ее с адресом указателя.

void* myMemory = someCrazyFunctionThatAllocatesMemory();
safeFree(&myMemory);

Сейчас myMemoryустановлено значение NULL, и любая попытка его повторного использования будет совершенно очевидно неверной.

Джефф Фостер
источник
1
она должна быть if(*memory)иfree(*memory);
Asha
1
Хороший момент, потеря сигнала между мозгом и клавиатурой. Я отредактировал это, чтобы иметь немного больше смысла.
Джефф Фостер
Почему мы не можем сделать следующее ... void safeFree (void * memory) {if (memory) {free (memory); память = NULL; }}
Peter_pk
@Peter_pk Назначение памяти для нуля не поможет, потому что вы передали указатель по значению, а не по ссылке (отсюда и пример указателя на указатель).
Джефф Фостер
2

Например, если вы хотите произвольный доступ к несмежным данным.

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

- в С

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

Вы храните указатель, pкоторый указывает на массив указателей. Каждый указатель указывает на часть данных.

Если sizeof(T)оно велико, может быть невозможно выделить непрерывный блок (т. Е. Используя malloc) sizeof(T) * nбайтов.

log0
источник
1
Нет (!) Нужно приводить результат malloc в C.
алк
2

Я постоянно использую их, когда у меня есть массив объектов, и мне нужно выполнить поиск (бинарный поиск) по ним по разным полям.
Я сохраняю оригинальный массив ...

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

Затем создайте массив отсортированных указателей на объекты.

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);

Вы можете создать столько отсортированных массивов указателей, сколько вам нужно, а затем использовать двоичный поиск в отсортированном массиве указателей, чтобы получить доступ к нужному объекту по имеющимся у вас данным. Исходный массив объектов может остаться несортированным, но каждый массив указателей будет отсортирован по указанному полю.

DavidMFrey
источник
2

Почему двойные указатели?

Цель состоит в том, чтобы изменить то, на что ученик указывает, используя функцию.

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


typedef struct Person{
    char * name;
} Person; 

/**
 * we need a ponter to a pointer, example: &studentA
 */
void change(Person ** x, Person * y){
    *x = y; // since x is a pointer to a pointer, we access its value: a pointer to a Person struct.
}

void dontChange(Person * x, Person * y){
    x = y;
}

int main()
{

    Person * studentA = (Person *)malloc(sizeof(Person));
    studentA->name = "brian";

    Person * studentB = (Person *)malloc(sizeof(Person));
    studentB->name = "erich";

    /**
     * we could have done the job as simple as this!
     * but we need more work if we want to use a function to do the job!
     */
    // studentA = studentB;

    printf("1. studentA = %s (not changed)\n", studentA->name);

    dontChange(studentA, studentB);
    printf("2. studentA = %s (not changed)\n", studentA->name);

    change(&studentA, studentB);
    printf("3. studentA = %s (changed!)\n", studentA->name);

    return 0;
}

/**
 * OUTPUT:
 * 1. studentA = brian (not changed)
 * 2. studentA = brian (not changed)
 * 3. studentA = erich (changed!)
 */
Брайан Джозеф Спинос
источник
1
Нет (!) Нужно приводить результат malloc в C.
алк
2

Ниже приведен очень простой пример C ++, который показывает, что если вы хотите использовать функцию для установки указателя, указывающего на объект, вам нужен указатель на указатель . В противном случае указатель будет возвращаться к нулю .

(Ответ на C ++, но я считаю, что в Си тоже самое)

(Также для справки: Google («передать по значению c ++») = «По умолчанию аргументы в C ++ передаются по значению. Когда аргумент передается по значению, значение аргумента копируется в параметр функции.»)

Поэтому мы хотим установить указатель bравным строке 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

Что происходит на линии Function_1(&a, b);?

  • «Значение» &main::a(адрес) копируется в параметр std::string* Function_1::a. Следовательно, Function_1::aуказатель на (то есть адрес памяти) строки main::a.

  • «Значение» main::b(адрес в памяти) копируется в параметр std::string* Function_1::b. Поэтому в памяти теперь есть 2 из этих адресов, оба - нулевые указатели. В строке b = a;локальная переменная Function_1::bзатем изменяется на равную Function_1::a(= &main::a), но переменная main::bне изменяется. После вызова Function_1, main::bпо - прежнему является указателем NULL.

Что происходит на линии Function_2(&a, &b);?

  • Обработка aпеременной одинакова: внутри функции Function_2::aнаходится адрес строки main::a.

  • Но переменная bтеперь передается как указатель на указатель. «Значение» &main::b( адрес указателя main::b ) копируется в std::string** Function_2::b. Следовательно, внутри Function_2 разыменовываем это как *Function_2::bполучим доступ и изменим main::b. Таким образом, строка *b = a;на самом деле устанавливает main::b(адрес), равный Function_2::a(= адрес main::a), что мы и хотим.

Если вы хотите использовать функцию для изменения объекта, будь то объект или адрес (указатель), вы должны передать указатель на этот объект. То, что вы на самом деле передаете, не может быть изменено (в области вызова), потому что сделана локальная копия.

(Исключением является , если параметр является ссылкой, например std::string& a. Но обычно это const. В общем, если вы звоните f(x), если xэто объект , вы должны быть в состоянии предположить , что f не будет изменять x. Но если xэто указатель, то вы должны предположим, что это f может изменить объект, на который указывает x.)

jt117
источник
Код C ++ для ответа на вопрос C - не лучшая идея.
алк
1

Немного опоздал на вечеринку, но, надеюсь, это кому-нибудь поможет.

В массивах C всегда выделяется память в стеке, поэтому функция не может возвращать (нестатический) массив из-за того, что память, выделенная в стеке, освобождается автоматически, когда выполнение достигает конца текущего блока. Это действительно раздражает, когда вы хотите иметь дело с двумерными массивами (то есть матрицами) и реализовать несколько функций, которые могут изменять и возвращать матрицы. Чтобы достичь этого, вы можете использовать указатель-указатель для реализации матрицы с динамически распределенной памятью:

/* 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;
} 

Вот иллюстрация:

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] |
             -------------       ---------------------------------------------------------

Двойной указатель на двойной указатель A указывает на первый элемент A [0] блока памяти, элементы которого сами являются двойными указателями. Вы можете представить эти двойные указатели как строки матрицы. Вот почему каждый двойной указатель выделяет память для элементов num_cols типа double. Кроме того, A [i] указывает на i-ю строку, то есть A [i] указывает на A [i] [0], и это только первый двойной элемент блока памяти для i-й строки. Наконец, вы можете легко получить доступ к элементу в i-й строке и j-м столбце с помощью A [i] [j].

Вот полный пример, который демонстрирует использование:

#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;
}
Joni
источник
0

Я использовал двойные указатели сегодня, когда программировал что-то для работы, поэтому я могу ответить, почему мы должны их использовать (это первый раз, когда мне фактически пришлось использовать двойные указатели). Нам пришлось иметь дело с кодированием кадров в реальном времени, содержащихся в буферах, которые являются членами некоторых структур. В кодировщике нам пришлось использовать указатель на одну из этих структур. Проблема заключалась в том, что наш указатель изменялся, чтобы указывать на другие структуры из другого потока. Чтобы использовать текущую структуру в кодировщике, мне пришлось использовать двойной указатель, чтобы указывать на указатель, который был изменен в другом потоке. Сначала не было очевидно, по крайней мере для нас, что мы должны были использовать этот подход. Много адресов было напечатано в процессе :)).

Вы ДОЛЖНЫ использовать двойные указатели, когда работаете с указателями, которые изменены в других местах вашего приложения. Вы также можете найти двойные указатели обязательными при работе с оборудованием, которое возвращает и обращается к вам.

Axenie Ionut
источник
0

Сравните изменяемое значение переменной с изменяющимся значением указателя :

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

void changeA(int (*a))
{
  (*a) = 10;
}

void changeP(int *(*P))
{
  (*P) = malloc(sizeof((*P)));
}

int main(void)
{
  int A = 0;

  printf("orig. A = %d\n", A);
  changeA(&A);
  printf("modi. A = %d\n", A);

  /*************************/

  int *P = NULL;

  printf("orig. P = %p\n", P);
  changeP(&P);
  printf("modi. P = %p\n", P);

  free(P);

  return EXIT_SUCCESS;
}

Это помогло мне избежать возврата значения указателя, когда указатель был изменен вызываемой функцией (используется в односвязном списке).

СТАРЫЙ (плохо):

int *func(int *P)
{
  ...
  return P;
}

int main(void)
{
  int *pointer;
  pointer = func(pointer);
  ...
}    

NEW (лучше):

void func(int **pointer)
{
  ...
}

int main(void)
{
  int *pointer;
  func(&pointer);
  ...
}    
Sany
источник