《彻底搞定C指针》第二篇

五篇：函数参数的传递

2008-01-06 12:33

一． 三道考题
开讲之前，我先请你做三道题目。（嘿嘿，得先把你的头脑搞昏才行……唉呀，谁扔我鸡蛋？）

1. 考题一：程序代码如下：
void Exchg1(int x, int y)  
{
   int tmp;
   tmp=x;
   x=y;
   y=tmp;
   printf(“x=%d,y=%d\n”,x,y)
}
void main()
{
   int a=4,b=6;
   Exchg1 (a,b) ;
   printf(“a=%d,b=%d\n”,a,b)
}
输出的结果：
x=____, y=____
a=____, b=____
问下划线的部分应是什么，请完成。

2. 考题二：代码如下。
Exchg2(int *px, int *py)
{
   int tmp=*px;
   *px=*py;
    *py=tmp;
   print(“*px=%d,*py=%d\n”,*px,*py);
}
main()
{
   int a=4;
   int b=6;
       Exchg2(&a,&b);
       Print(“a=%d,b=%d\n”, a, b);
}
输出的结果为：
*px=____, *py=____
a=____, b=____
问下划线的部分应是什么，请完成。

3. 考题三：
Exchg2(int &x, int &y)
{
    int tmp=x;
    x=y;
    y=tmp;
   print(“x=%d,y=%d\n”,x,y);
}
main()
{
   int a=4;
   int b=6;
       Exchg2(a,b);
       Print(“a=%d,b=%d\n”, a, b);
}
输出的结果：
x=____, y=____
a=____, b=____
     问下划线的部分输出的应是什么，请完成。

     你不在机子上试，能作出来吗？你对你写出的答案有多大的把握？
     正确的答案，想知道吗？（呵呵，让我慢慢地告诉你吧！）
     好，废话少说，继续我们的探索之旅了。
    我们都知道：C语言中函数参数的传递有：值传递，地址传递，引用传递这三种形式。题一为值传递，题二为地址传递，题三为引用传递。不过，正是这几种参数传递的形式，曾把我给搞得晕头转向。我相信也有很多人与我有同感吧？
下面请让我逐个地谈谈这三种传递形式。

二． 函数参数传递方式之一：值传递

1． 值传递的一个错误认识
     先看题一中Exchg1函数的定义：
void Exchg1(int x, int y)    //定义中的x,y变量被称为Exchg1函数的形式参数
{
   int tmp;
   tmp=x;
   x=y;
   y=tmp;
   printf(“x=%d,y=%d\n”,x,y)
}
问：你认为这个函数是在做什么呀？
答：好像是对参数x,y的值对调吧？
     请往下看，我想利用这个函数来完成对a,b两个变量值的对调，程序如下：
void main()
{
   int a=4,b=6;
   Exchg1 (a,b)      //a,b变量为Exchg1函数的实际参数。
/   printf(“a=%d,b=%d\n”,a,b)
}
     我问：Exchg1 ()里头的   printf(“x=%d,y=%d\n”,x,y)语句会输出什么啊？
     我再问：Exchg1 ()后的   printf(“a=%d,b=%d\n”,a,b)语句输出的是什么？
     程序输出的结果是：
x=6 , y=4  
a=4 , b=6   //为什么不是a=6,b=4呢？

     奇怪，明明我把a,b分别代入了x,y中，并在函数里完成了两个变量值的交换，为什么a,b变量值还是没有交换（仍然是a==4,b==6，而不是a==6,b==4）？如果你也会有这个疑问，那是因为你跟本就不知实参a,b与形参x,y的关系了。

2． 一个预备的常识
为了说明这个问题，我先给出一个代码：
int a=4;
int x;
x=a;
x=x+3;
     看好了没，现在我问你：最终a值是多少，x值是多少?
     （怎么搞的，给我这个小儿科的问题。还不简单，不就是a==4   x==7嘛！）
     在这个代码中，你要明白一个东西：虽然a值赋给了x，但是a变量并不是x变量哦。我们对x任何的修改，都不会改变a变量。呵呵！虽然简单，并且一看就理所当然，不过可是一个很重要的认识喔。

3． 理解值传递的形式
看调用Exch1函数的代码：

main()
{
   int a=4,b=6;
   Exchg1(a,b) //这里调用了Exchg1函数        
   printf(“a=%d,b=%d”,a,b)
}

Exchg1(a,b)时所完成的操作代码如下所示。
int x=a;//←
int y=b;//←注意这里，头两行是调用函数时的隐含操作
int tmp;
tmp=x;
x=y;
y=tmp;
     请注意在调用执行Exchg1函数的操作中我人为地加上了头两句：
int x=a;
int y=b;
     这是调用函数时的两个隐含动作。它确实存在，现在我只不过把它显式地写了出来而已。问题一下就清晰起来啦。（看到这里，现在你认为函数里面交换操作的是a,b变量或者只是x,y变量呢？）
     原来 ，其实函数在调用时是隐含地把实参a,b 的值分别赋值给了x,y，之后在你写的Exchg1函数体内再也没有对a,b进行任何的操作了。交换的只是x,y变量。并不是a,b。当然a,b的值没有改变啦！函数只是把a,b的值通过赋值传递给了x,y，函数里头操作的只是x,y的值并不是a,b的值。这就是所谓的参数的值传递了。
     哈哈，终于明白了，正是因为它隐含了那两个的赋值操作，才让我们产生了前述的迷惑（以为a,b已经代替了x,y，对x,y的操作就是对a,b的操作了，这是一个错误的观点啊！）。

三． 函数参数传递方式之二：地址传递
继续——地址传递的问题！
看题二的代码：
Exchg2(int *px, int *py)
{
   int tmp=*px;
   *px=*py;
   *py=tmp;
   print(“*px=%d,*py=%d\n”,*px,*py);
}
main()
{
   int a=4;
   int b=6;
       Exchg2(&a,&b);
       Print(“a=%d,b=%d\n”, a, b);
}
它的输出结果是：
   *px=6,*py=4
   a=6,b=4

     看函数的接口部分：Exchg2(int *px,int *py)，请注意：参数px,py都是指针。
     再看调用处：Exchg2(&a, &b);
     它将a的地址（&a）代入到px，b的地址(&b)代入到py。同上面的值传递一样，函数调用时作了两个隐含的操作：将&a，&b的值赋值给了px,py。
px=&a;
py=&b;
     呵呵！我们发现，其实它与值传递并没有什么不同，只不过这里是将a,b的地址值传递给了px,py，而不是传递的a,b的内容，而（请好好地在比较比较啦）
     整个Exchg2函数调用是如下执行的： 
   px=&a;    //
   py=&b;    //请注意这两行，它是调用Exchg2的隐含动作。
   int tmp=*px;
   *px=*py;
   *py=tmp;
   print(“*px=%d,*py=%d\n”,*px,*py);
     这样，有了头两行的隐含赋值操作。我们现在已经可以看出，指针px,py的值已经分别是a,b变量的地址值了。接下来，对*px，*py的操作当然也就是对a,b变量本身的操作了。所以函数里头的交换就是对a,b值的交换了，这就是所谓的地址传递（传递a,b的地址给了px,py），你现在明白了吗？

四． 函数参数传递方式之三：引用传递
     看题三的代码：
Exchg3(int &x, int &y) //注意定义处的形式参数的格式与值传递不同
{
    int tmp=x;
    x=y;
    y=tmp;
   print(“x=%d,y=%d\n”,x,y);
}
main()
{
   int a=4;
   int b=6;
       Exchg3(a,b);   //注意：这里调用方式与值传递一样
       Print(“a=%d,b=%d\n”, a, b);
}
输出结果：
x=6, y=4
a=6, b=4    //这个输出结果与值传递不同。
     看到没有，与值传递相比，代码格式上只有一处是不同的，即在定义处：
Exchg3(int &x, int &y)。
     但是我们发现a与b的值发生了对调。这说明了Exchg3(a,b)里头修改的是a,b变量，而不只是修改x,y了。
     我们先看Exchg3函数的定义处Exchg3(int &x,int &y)。参数x,y是int的变量，调用时我们可以像值传递(如： Exchg1(a,b); )一样调用函数(如： Exchg3(a,b); )。但是x,y前都有一个取地址符号&。有了这个，调用Exchg3时函数会将a,b 分别代替了x,y了，我们称x,y分别引用了a,b变量。这样函数里头操作的其实就是实参a,b本身了，也就是说函数里是可以直接修改到a,b的值了。

   最后对值传递与引用传递作一个比较：

1． 在函数定义格式上有不同：
值传递在定义处是：Exchg1(int x, int y);
引用传递在这义处是：Exchg1(int &x, int &y);

2． 调用时有相同的格式：
值传递：Exchg1(a,b);
引用传递：Exchg3(a,b);

3． 功能上是不同的：
值传递的函数里操作的不是a,b变量本身，只是将a,b值赋给了x,y函数里操作的只是x,y变量而不是a,b，显示a,b的值不会被Exchg1函数所修改。
引用传递Exchg3(a,b)函数里是用a,b分别代替了x,y。函数里操作的就是a,b变量的本身，因此a,b的值可在函数里被修改的。

第六篇 指向另一指针的指针

2008-01-06 12:32

一． 回顾指针概念：
早在本系列第二篇中我就对指针的实质进行了阐述。今天我们又要学习一个叫做指向另一指针地址的指针。让我们先回顾一下指针的概念吧！
当我们程序如下申明变量：
short int i;
char a;
short int * pi;
程序会在内存某地址空间上为各变量开辟空间，如下图所示。
内存地址→6      7       8      9      10      11     12     13      14     15
-------------------------------------------------------------------------------------
…   |      |       |       |       |       |        |       |       |       |   
-------------------------------------------------------------------------------------
     |short int i |char a|       |short int * pi|
图中所示中可看出：
i 变量在内存地址5的位置，占两个字节。
a变量在内存地址7的位置，占一个字节。
pi变量在内存地址9的位置，占两个字节。(注：pi 是指针，我这里指针的宽度只有两个字节，32位系统是四个字节)
接下来如下赋值:
i=50;
pi=&i;
经过上在两句的赋值，变量的内存映象如下:
内存地址→6      7       8      9      10      11     12     13       14      15
--------------------------------------------------------------------------------------
…   |     50       |       |       |     6          |       |       |        |   
--------------------------------------------------------------------------------------
     |short int i |char a|       |short int * pi|
看到没有：短整型指针变量pi的值为6，它就是I变量的内存起始地址。所以，这时当我们对*pi进行读写操作时，其实就是对i变量的读写操作。如：
*pi=5;    //就是等价于I=5;
你可以回看本系列的第二篇，那里有更加详细的解说。

二． 指针的地址与指向另一指针地址的指针
在上一节中，我们看到，指针变量本身与其它变量一样也是在某个内存地址中的，如pi的内存起始地址是10。同样的，我们也可能让某个指针指向这个地址。
看下面代码：
short int * * ppi;     //这是一个指向指针的指针，注意有两个*号
ppi=π

第一句：short int * * ppi;——申明了一个指针变量ppi，这个ppi是用来存储（或称指向）一个short int * 类型指针变量的地址。
第二句：&pi那就是取pi的地址，ppi=π就是把pi的地址赋给了ppi。即将地址值10赋值给ppi。如下图：
内存地址→6      7       8      9      10      11     12     13        14     15
------------------------------------------------------------------------------------
…   |     50      |       |       |       6        |        10       |       |   
------------------------------------------------------------------------------------
     |short int i|char a|       |short int * pi|short int ** ppi|
从图中看出，指针变量ppi的内容就是指针变量pi的起始地址。于是……
ppi的值是多少呢？——10。
*ppi的值是多少呢？——6,即pi的值。
**ppi的值是多少呢？——50,即I的值，也是*pi的值。
呵呵！不用我说太多了，我相信你应明白这种指针了吧！

三． 一个应用实例
1． 设计一个函数：void find1(char array[], char search, char * pi)
要求：这个函数参数中的数组array是以0值为结束的字符串，要求在字符串array中查找字符是参数search里的字符。如果找到，函数通过第三个参数（pa）返回值为array字符串中第一个找到的字符的地址。如果没找到，则为pa为0。
设计：依题意，实现代码如下。
void find1(char [] array, char search, char * pa)
{
    int i;
    for (i=0;*(array+i)!=0;i++)
    {
       if (*(array+i)==search)
       {
         pa=array+i
         break;
       }
       else if (*(array+i)==0)
       {
         pa=0;
         break;
       }
    }
}
你觉得这个函数能实现所要求的功能吗？
调试：
我下面调用这个函数试试。
void main()
{
   char str[]={“afsdfsdfdf\0”};   //待查找的字符串
   char a=’d’;    //设置要查找的字符
   char * p=0;   //如果查找到后指针p将指向字符串中查找到的第一个字符的地址。
   find1(str,a,p);   //调用函数以实现所要操作。
   if (0==p )
   {
      printf (“没找到！\n”);//1.如果没找到则输出此句
   }
   else
   {
      printf(“找到了，p=%d”,p);   //如果找到则输出此句
   }
}
分析：
上面代码，你认为会是输出什么呢？
运行试试。
唉！怎么输出的是：没有找到！
而不是：找到了，……。
明明a值为’d’，而str字符串的第四个字符是’d’，应该找得到呀！
再看函数定义处：void find1(char [] array, char search, char * pa)
看调用处：find1(str,a,p);
依我在第五篇的分析方法，函数调用时会对每一个参数进行一个隐含的赋值操作。
整个调用如下：
    array=str;
    search=a;
    pa=p;     //请注意：以上三句是调用时隐含的动作。
    int i;
    for (i=0;*(array+i)!=0;i++)
    {
       if (*(array+i)==search)
       {
         pa=array+i
         break;
       }
       else if (*(array+i)==0)
       {
         pa=0;
         break;
       }
    }
哦！参数pa与参数search的传递并没有什么不同，都是值传递嘛（小语：地址传递其实就是地址值传递嘛）！所以对形参变量pa值（当然值是一个地址值）的修改并不会改变实参变量p值，因此p的值并没有改变(即p的指向并没有被改变)。
（如果还有疑问，再看一看《第五篇：函数参数的传递》了。）
修正：
void find2(char [] array, char search, char ** ppa)
{
    int i;
    for (i=0;*(array+i)!=0;i++)
    {
       if (*(array+i)==search)
       {
         *ppa=array+i
         break;
       }
       else if (*(array+i)==0)
       {
         *ppa=0;
         break;
       }
    }
}
主函数的调用处改如下：
   find2(str,a,&p);   //调用函数以实现所要操作。
再分析：
这样调用函数时的整个操作变成如下：
    array=str;
    search=a;
    ppa=&p;     //请注意：以上三句是调用时隐含的动作。
    int i;
    for (i=0;*(array+i)!=0;i++)
    {
       if (*(array+i)==search)
       {
         *ppa=array+i
         break;
       }
       else if (*(array+i)==0)
       {
         *ppa=0;
         break;
       }
    }
看明白了吗？
ppa指向指针p的地址。
对*ppa的修改就是对p值的修改。
你自行去调试。
经过修改后的程序就可以完成所要的功能了。
看懂了这个例子，也就达到了本篇所要求的目的。