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傳值，傳指針(地址），傳引用以及表添加函數中為什么要用指向鏈表指針的指針

本文轉載自   查看原文   2018-05-05 20:47   984    c++

        在看書的時候有個往鏈表里添加節點的函數，代碼中考慮到可能給出的頭指針為空，並做另外一些處理。具體代碼如下：


[cpp] view plain copy
print ?
  1. #include <iostream>  
  2. #include <string>  
  3. using namespace std;  
  4.   
  5. struct ListNode  
  6. {  
  7.     int val;  
  8.     ListNode* next;  
  9. };  
  10.   
  11. void AddToTail(ListNode** pHead, int value);  
  12.   
  13. int main() {  
  14.     // TODO  
  15. }  
  16.   
  17. void AddToTail(ListNode** pHead, int value) {  
  18.     ListNode* pNew = new ListNode();  
  19.     pNew->val = value;  
  20.     pNew->next = NULL;  
  21.   
  22.     if (*pHead == NULL) {  
  23.         *pHead = pNew;  
  24.     }  
  25.     else {  
  26.         ListNode* p = *pHead;  
  27.         while (p->next != NULL) {  
  28.             p = p->next;  
  29.         }  
  30.         p->next = pNew;  
  31.     }  
  32. }  


        網上其他人的博客中對函數AddToTail的參數的描述跟書中如出一轍：第一個參數pHead是一個指向指針的指針，當向一個空鏈表插入一個節點時，新插入的節點是鏈表的頭指針，此時會改動頭指針，因此必須把pHead參數設置為指向指針的指針。

        為什么呢？在以前學習C++的時候，我們只知道在參數中，以傳值的形式作為參數的變量在函數體內被修改之后，出了函數體就會失效，准確的說這個變量沒有被修改過，因此需要傳入該變量的指針或者使用引用傳參的方式。可是上述AddToTail中已經是一個指針了啊？於是我測試了一下，不使用指針的指針會怎樣：

[cpp] view plain copy
print ?
  1. #include <iostream>  
  2. #include <string>  
  3. using namespace std;  
  4.   
  5. struct ListNode  
  6. {  
  7.     int val;  
  8.     ListNode* next;  
  9. };  
  10.   
  11. void AddToTail(ListNode* pHead, int value);  
  12.   
  13. int main() {  
  14.     // TODO  
  15.     ListNode* head = NULL;  
  16.     AddToTail(head, 10);  
  17.     if (head != NULL) {  
  18.         cout << head->val << endl;  
  19.     }  
  20.     else {  
  21.         cout << "head is NULL.." << endl;  
  22.     }  
  23.       
  24. }  
  25.   
  26. void AddToTail(ListNode* pHead, int value) {  
  27.     ListNode* pNew = new ListNode();  
  28.     pNew->val = value;  
  29.     pNew->next = NULL;  
  30.   
  31.     if (pHead == NULL) {  
  32.         pHead = pNew;  
  33.     }  
  34.     else {  
  35.         ListNode* p = pHead;  
  36.         while (p->next != NULL) {  
  37.             p = p->next;  
  38.         }  
  39.         p->next = pNew;  
  40.     }  
  41. }  


        運行結果如下



        作為指針pHead竟然真的沒被修改過！

        其實真的很好理解，既然你懂得函數中的值傳參，假設int a，作為參數傳入的時候沒被修改，所以需要用指向a的指針，那么應該也可以理解，指針變量pHead作為參數傳入的時候被修改無效，因此需要用指向pHead的指針，只不過pHead本身就是一個指針了，所以才存在有指針的指針看起來稍微復雜一點的說法。因為，指向a的指針作為參數傳入進去時，如果你對它進行修改，其實也是無效的，但是修改指針指向的內容的修改是有效的，也即，（&a）對a取地址得到的指針傳入進去之后，此時你修改這個指針也是沒有什么實際作用的，原因我等下會說。但是，你修改指針指向的內容這就有效了，因此通常我們在函數體內是修改對指針取內容后的內存，即*(&a)。所以，你對指針pHead的修改時無效的，只有對指向pHead的指針指向的內容（很繞吧，其實就是pHead），這時候才是有效的，因此AddToTail的第一個參數必須用指針的指針。


        現在來說說為什么對值傳參在函數體內的修改無效。因為a傳進去的時候會被復制了一份copy，此后的修改都是在臨時變量copy上，出了函數體copy被銷毀，a還是原來的a，根本就沒被修改過，所以才會值傳參對變量的修改無效。要使得對a的修改有效，一方面是傳入a的地址，也就是對指向a的指針作為值傳參（反正修改的不是a的指針，修改了也無所謂，反正只是修改a的指針的copy），此時a的指針的copy指向的內容也是a，因此對copy指向的內容修改會導致a的內容也被修改，check！另外一種方式就是引用傳參，引用傳參往往要比值傳參高效，因為它是直接將a作為參數傳入進去，而少了對a進行復制這部分的開銷，既然傳入進去的是a，那么對a的修改肯定也生效。


        為了證明上述廢話，我將代碼2中的AddToTail函數的第一個參數也作為引用參數傳入（指向指針的指針肯定正確啦，就不測試了），此時預測的結果是修改有效。代碼如下：

[cpp] view plain copy
print ?
  1. #include <iostream>  
  2. #include <string>  
  3. using namespace std;  
  4.   
  5. struct ListNode  
  6. {  
  7.     int val;  
  8.     ListNode* next;  
  9. };  
  10.   
  11. void AddToTail(ListNode* &pHead, int value);  
  12.   
  13. int main() {  
  14.     // TODO  
  15.     ListNode* head = NULL;  
  16.     AddToTail(head, 10);  
  17.     if (head != NULL) {  
  18.         cout << head->val << endl;  
  19.     }  
  20.     else {  
  21.         cout << "head is NULL.." << endl;  
  22.     }  
  23.       
  24. }  
  25.   
  26. void AddToTail(ListNode* &pHead, int value) {  
  27.     ListNode* pNew = new ListNode();  
  28.     pNew->val = value;  
  29.     pNew->next = NULL;  
  30.   
  31.     if (pHead == NULL) {  
  32.         pHead = pNew;  
  33.     }  
  34.     else {  
  35.         ListNode* p = pHead;  
  36.         while (p->next != NULL) {  
  37.             p = p->next;  
  38.         }  
  39.         p->next = pNew;  
  40.     }  
  41. }  


        只是簡單的在代碼2中的函數聲明和定義中，第一個參數加入了"&"表示使用一個引用參數，結果如下圖，check！



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