北邮C++实验课：字符串变量的交换——真正能证明指针是不是学会的题（多种解决方案和分析）

此题有原创代码有各方搜集的代码，但所有的代码都是我自己亲自分析解析的。（急着交作业的同学可以转到大标题三下copy）

一、题目描述：

编制程序，调用指针作为参数的函数，实现下面两字符串变量的交换。 char* ap="hello"; char* bp="how are you"; 交换的结果为：ap 指向"how are you"，bp 指向"hello"。 (注意：输出语句中的;和.为英文符号)

输入

无

输出

ap指向how are you;
bp指向hello.

二、问题代码： 

#include<iostream>
using namespace std;
void swap(char *a, char *b)
{
	char *c;
	 c = a;
	*a = *b;  //在这里中断
	*b = *c;
}
int main()
{
	char *ap = "hello";
	cout << *ap;
	char *bp = "how are you";
	swap(ap, bp);
	cout << "ap指向" << ap << ";" << endl;
	cout << "bp指向" << bp << ".";
	system("pause");
	return 0;
}              

这是我第一次的代码

首先编译器运行会中断，显示的是访问冲突，这里我很纳闷，老师解释这里*ap，和*bp都看成一个常量，此时这两个字符串是存在于代码区的（代码区是什么书上没写，可以参考黑马程序员C++教程）但我们目前不用理解代码区什么意思，就知道此时这个字符串只能读不能写，跟用const修饰一个变量一样，所以此处会报错，访问冲突（也就是不让访问）。

第二次代码：

#include<iostream>
using namespace std;
void swap(char*ap, char*bp)
{
	char*cp;
	cp = ap;
	ap = bp;
	bp = cp;
}
int main()
{
	char*ap = "hello", *bp = "how are you";
	swap(ap, bp);
	cout << ap << endl;
	cout << bp;
	system("pause");
	return 0;
}

这次代码发现他是无法真正实现交换的。这个不能实现交换的原理就类似与值传递，在函数中我们只能通过一种作用把指针的指向改了，从而来实现值的交换。这里没能进行地址交换，是因为在函数中它是相当于复制出了相应的a和b，在函数中进行了交换，但是函数运行结束，内存释放了，这两个看似交换的变量也没了，所以没有实现真正的交换。

网上代码，但是其实是没有真正理解的：

using namespace std;
void swap(char*ap, char*bp)
{
	char*cp;
	cp = ap;
	ap = bp;
	bp = cp;
}
int main()
{
	const char*ap = "hello", *bp = "how are you";
	swap(ap, bp);
	cout << ap << endl;
	cout << bp;
	system("pause");
	return 0;
}

看似下面代码只是多了const，但是惊奇地发现，这个代码竟然实现了交换！怎么做到的，而且const在我们学的里面也不是这么用的啊，const不是不能进行修改吗。

其实在程序中增加断点（你不会还不会加断点吧……），就可以发现，程序根本没有执行我们写的swap函数，而是执行了自己库里面的swap函数。这里作者只是耍了个小聪明蒙混过关，其实可能作者自身也没意识到这里的问题，至于为什么两个代码就差个const差别这么大，应该是我们写的swap函数要求的数据类型不是const修饰的，所以这里发生了重载。

三、正确代码：

正确代码也是可以通过两种形式实现的：

1、通过引用实现：

#include <iostream>
using namespace std;
void swap(char * & a, char * &b)
{
  char * temp =a;
  a=b;                     
  b=temp;                  
}
int main()
{
   char * a=”Hello”;
   char * b=”How are you!”;
   swap(a,b);
  cout<<a<<endl<<b<<endl;
    return 0;
}

（上面的代码没有从PTA验证，功能完全可以实现，可能需要读者自行修改输出形式）

这里用到的是引用，引用其实就是这个指针的别名，直接通过引用进行赋值，从而直接通过函数交换到真正的地址。引用的简洁高效体现于此！

2、通过二级指针：

#include<iostream>
using namespace std;            
void swap1(int **t1, int **t2)
{
int *temp;
temp = &(**t1);//t1指针本身地址
*t1 = &(**t2);
*t2 = temp;
}//完成交换
int main()
{
int a = 5, b = 6;
int *pa, *pb;
pa = &a, pb = &b;
swap1(&pa, &pb);//传入指针本身地址
cout << *pa << *pb;
system("pause");
return 0;
}

此代码通过pta验证，可直接用。

二级指针也就是一次解引用指向地址，第二次解引用才指向值，根据上面错误代码分析：发现，函数只能交换指针的指向，所以我们要利用指针的话——只有直接交换指针本身的地址才可以实现字符串交换，所以想交换指针本身，那就是在利用一个指针指向其地址，然后对其交换，或者像法一一样利用引用，因为引用本质上用的就是地址。