『摘要』本文主要通過實(shí)例展示C/C++中二重指針的用法和用途，對于諸如二叉樹等遞歸定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有一定的指導(dǎo)作用 。
【關(guān)鍵字】：C/C++、二重指針、遞歸
本人最近想實(shí)現(xiàn)一個B+樹，雖然對B+樹的理論有一定的認(rèn)識，但由于考研花去大量時間復(fù)習(xí)功課，對C的一些細(xì)節(jié)有所遺忘，因此決定從二叉樹的實(shí)現(xiàn)開始。但剛寫完二叉樹的創(chuàng)建函數(shù)且在編譯通過之后，調(diào)試時卻出現(xiàn)了問題。二叉樹是一種遞歸定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因此其創(chuàng)建函數(shù)也必定是遞歸的。其創(chuàng)建函數(shù)描述如下：
圖1 二叉樹創(chuàng)建函數(shù)
理論上沒有錯誤，同時在創(chuàng)建二叉樹時也能成功，但通過本人編寫的先序遍歷該二叉樹時，卻顯示0，即空的二叉樹，相關(guān)操作代碼如下：
//具體的操作步驟
TREE tree = 0; //TREE為二叉樹結(jié)構(gòu)體的指針型別
createBinaryTree(tree);
//先序遍歷
由于結(jié)果錯誤，因此開始調(diào)試，通過觀察發(fā)現(xiàn)當(dāng)createVinartTree(tree)操作完成后tree的屬性仍然為0，即仍然tree=0。后來又通過仔細(xì)分析，發(fā)現(xiàn)問題出在函數(shù)的參數(shù)上。雖然該函數(shù)傳入的是指針型別，屬于實(shí)參，但是該函數(shù)內(nèi)部主要以原指針作為操作對象，因此相對于指針來說，傳入的只是結(jié)構(gòu)體指針的形參。所以，在函數(shù)內(nèi)部操作的只是一個副本，因此二叉樹的創(chuàng)建失敗。
為了解決這個問題，筆者決定驗(yàn)證自己的想法是否正確，于是寫了如下一段測試代碼,代碼如下：
//版本1
typedef struct student {
char* name;
int age;
}Student,*STUDENT;
void getInstance(STUDENT s);
int main(){
Student* st = 0;
printf("指針st的地址=%d\n",&st);
getInstance(st);
printf("st新實(shí)例的地址=%d\n",st);
return 1;
}
void getInstance(STUDENT s){
printf("指針S的地址 =%d\n",&s);
s = (Student*)malloc(sizeof(student));
printf("s新實(shí)例的地址=%d\n",s);
}
這個函數(shù)的傳值形式與之前二叉樹的函數(shù)差不多，因此可以類比，具體運(yùn)行之后得到的記過是（如圖）：
圖2 版本1的運(yùn)行結(jié)果
結(jié)果很顯然，指針傳入函數(shù)之后產(chǎn)生了一個新的副本，對副本的任何操作，都不會影響到原指針指向的結(jié)構(gòu)體，與二叉樹創(chuàng)建失敗類似，目的指針的副本指向了目標(biāo)結(jié)構(gòu)體，產(chǎn)生了內(nèi)存泄漏。
這個問題的解決也十分的簡單，將結(jié)構(gòu)體的指針作為實(shí)參傳入函數(shù)即可，這樣就可以直接操作目標(biāo)指針，也就不會出現(xiàn)錯誤的結(jié)果。運(yùn)用二重指針可以輕松實(shí)現(xiàn)，具體修改如下：
//版本2
typedef struct student {
char* name;
int age;
}Student,**STUDENT;
void getInstance(STUDENT s);
int main(){
Student* st = 0;
printf("指針st的地址=%d\n",&st);
getInstance(&st);
printf("st新實(shí)例的地址=%d\n",st);
return 1;
}
void getInstance(STUDENT s){
printf("指針S的地址 =%d\n",s);
*s = (Student*)malloc(sizeof(student));
printf("s新實(shí)例的地址=%d\n",*s);
}
修改部分如黑體部分所示，具體的運(yùn)行結(jié)果如下圖：
圖3 版本2的運(yùn)行結(jié)果
測試成功，函數(shù)內(nèi)部操作的指針就是實(shí)際傳入的指針，即通過二重指針實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)操作指針的實(shí)參傳遞，因此能達(dá)到預(yù)想的結(jié)果。這也說明了二重指針的實(shí)際用處。