C语言双指针的常见用法

鉴于工作经验有限,目前遇到的双指针的用法有如下几种情况,后续工作中如发现有其他的用法,会更新上去。

1、用作函数的返回值,比较常见的是返回分配的堆内存地址。

下面用一个例子进行说明下:

[cpp] view plain copy
  1. /*****************************************************************************/  
  2. /** 
  3. * \brief       分配指定大小size的堆空间 
  4. * \param[out]  pst      分配的内存的地址 
  5. * \param[in]   size     需要分配的内存大小 
  6. * \return      返回值描述 
  7. * \remarks     其它信息 
  8. ******************************************************************************/  
  9. bool get_memory(char *pst, unsigned int size)  
  10. {  
  11.     if (0 == size)  
  12.     {  
  13.         pst = NULL;  
  14.         return false;  
  15.     }  
  16.   
  17.     pst = (char*)malloc(size);  
  18.     if (NULL == pst)  
  19.     {  
  20.         return false;  
  21.     }  
  22.     memset(pst, 0, size);  
  23.   
  24.     return true;  
  25. }  
  26.   
  27. int use_get_memory()  
  28. {  
  29.     char *pStr = NULL;  
  30.     char buf[] = "hello world.";  
  31.     get_memory(pStr, 1024);  
  32.   
  33.     memcpy(pStr, buf, sizeof(buf));  
  34.   
  35.     return 0;  
  36. }  
当我们运行这段程序的时候,会发现程序崩溃了,出错的原因是对内存的非法访问,为什么会出现这种情况呢,我们明明已经分配了内存的啊,那我们就进行调试一下,看看问题究竟出现在哪里,vs的调试截图如下:

C语言双指针的常见用法

发现调用get_memory函数之后,pStr所指向的内存竟然是空的,可见问题就出现在这里。

函数参数的传递是按值传递的,指针类型的参数其实也是按值进行传递的,只不过传递的是变量的地址,按值传递会进行拷贝,下面用一个图进行解释。

C语言双指针的常见用法

调用get_memory后,pStr参数会进行拷贝传给get_memory,这里假设拷贝之后的参数为_pStr,执行malloc之后,_pStr指向的是分配的堆空间,而pStr指向的仍然是NULL,所以使用pStr进行操作的时候,会报内存非法访问的错误,而此时,get_memory返回后,新分配的内存(_pStr所指向的空间)没发使用,还会导致内存泄露。

正确的用法为

[cpp] view plain copy
  1. /*****************************************************************************/  
  2. /** 
  3. * \brief       分配指定大小size的堆空间 
  4. * \param[out]  pst      分配的内存的地址 
  5. * \param[in]   size     需要分配的内存大小 
  6. * \return      返回值描述 
  7. * \remarks     其它信息 
  8. ******************************************************************************/  
  9. bool get_memory(char **pst, unsigned int size)  
  10. {  
  11.     if (0 == size)  
  12.     {  
  13.         pst = NULL;  
  14.         return false;  
  15.     }  
  16.   
  17.     (*pst) = (char*)malloc(size);  
  18.     if (NULL == *pst)  
  19.     {  
  20.         return false;  
  21.     }  
  22.     memset(*pst, 0, size);  
  23.   
  24.     return true;  
  25. }  
  26.   
  27. int use_get_memory()  
  28. {  
  29.     char *pStr = NULL;  
  30.     char buf[] = "hello world.";  
  31.   
  32.     if (get_memory(&pStr, 1024) == false)  
  33.     {  
  34.         return -1;  
  35.     }  
  36.     memcpy(pStr, buf, sizeof(buf));  
  37.   
  38.     printf("%s\n", pStr);  
  39.   
  40.     free(pStr);  
  41.     pStr = NULL;  
  42.   
  43.     return 0;  
  44. }  

C语言双指针的常见用法

传入的是pStr的地址,进入函数后进行解引用操作,就是对pStr实际地址进行操作。


2、用于申请动态一维数组,只是这个一维数组中存储的是指针类型。

一维数组中的每个指针又可以动态分配一个一维数组,即最终可以形成一个二维数组。

[cpp] view plain copy
  1. int** array_init(unsigned int size)  
  2. {  
  3.     int **ppArray = NULL;  
  4.     if (0 == size)  
  5.     {  
  6.         return NULL;  
  7.     }  
  8.   
  9.     ppArray = (int**)malloc(sizeof(int*) * size);  
  10.     if (ppArray == NULL)  
  11.     {  
  12.         return NULL;  
  13.     }  
  14.     memset(ppArray, 0, sizeof(int*) * size);  
  15.   
  16.     return ppArray;  
  17. }  
  18.   
  19. void use_array()  
  20. {  
  21.     int **ppArr = NULL;  
  22.     int i = 0;  
  23.     ppArr = array_init(10);  
  24.       
  25.     int array[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };  
  26.     for (i = 0; i < 10; i++)  
  27.     {  
  28.         ppArr[i] = &array[i];  
  29.     }  
  30.   
  31.     for (int i = 0; i < 10; i++)  
  32.     {  
  33.         printf("%d\n", *(int*)(ppArr[i]));  
  34.     }  
  35.   
  36. }  

3、表示指针的地址,即指向指针的指针。

这里举个双向队列TAILQ的结构定义中使用的双指针。

[cpp] view plain copy
  1. #define TAILQ_ENTRY(type)                        \  
  2. struct {                                \  
  3.     struct type *tqe_next;    /* next element */            \  
  4.     struct type **tqe_prev;    /* address of previous next element */    \  
  5. }  
这是TAILQ对两个指向前后两个元素指针的抽象,抽象为TAILQ_ENTRY结构体:tqe_next是指向下一个元素的指针,tqe_prev是一个二级指针,指针变量的地址,是前一个元素的tqe_next的地址,解引用(*tqe_prev)之后就是本元素的内存地址。