指针作为参数传递

本文详细解析了C语言中指针作为函数参数传递的机制,解释了为什么不能在函数体内直接修改指针指向的内存,并探讨了如何正确地使用指针进行动态内存管理,包括指针传递、返回值传递以及动态内存分配的注意事项。

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值传递, 指针传递?

这几天在学习C过程中,在使用指针作为函数参数传递的时候出现了问题,根本不知道从何得解:源代码如下:
    createNode(BinNode *tree,char *p)
    {
        tree = (BinNode *) malloc(sizeof(BinNode));
        tree->data = *p;
    }
该代码段的意图是通过一个函数创建一个二叉树的节点,然而在,调用该函数后,试图访问该节点结构体的成员时候,却发生了内存访问错误,到底问题出在哪儿呢?

一直不明白指针作为函数参数传值的机制,翻开林锐的《高质量C/C++编程指南》,找到了答案。

    [如果函数的参数是一个指针,不要指望用该指针去申请动态内存]
   
原来问题出在C编译器原理上:编译器总是要为函数的每个参数制作临时副本,指针参数tree的副本是 _tree,编译器使 _tree = tree。如果函数体内的程序修改了_tree的内容,就导致参数tree的内容作相应的修改。这就是指针可以用作输出参数的原因。
即上面的函数代码经过编译后成为:
    createNode(BinNode *tree,char *p)
    {
        BinNode *_tree;
        _tree = tree;
        _tree = (BinNode *) malloc(sizeof(BinNode));
        _tree->data = *p;
    }
如果没有
    _tree = (BinNode *) malloc(sizeof(BinNode));
这个语句,在函数体内修改了_tree的内容,将会导致参数tree的内容作相应的修改,因为它们指向相同的内存地址。而
    _tree = (BinNode *) malloc(sizeof(BinNode));
这个句,系统重新分配内存给_tree指针,_tree指针指向了系统分配的新地址,函数体内修改的只是_tree的内容,对原tree所指的地址的内容没有任何影响。因此,函数的参数是一个指针时,不要在函数体内部改变指针所指的地址,那样毫无作用,需要修改的只能是指针所指向的内容。即应当把指针当作常量。

如果非要使用函数指针来申请内存空间,那么需要使用指向指针的指针
    createNode(BinNode **tree,char *p)
    {
        *tree = (BinNode *) malloc(sizeof(BinNode));
    }
上面的是林锐的说法,目前来说不知道怎么去理解,不过可以有另外的方案,通过函数返回值传递动态内存:
    BinNode *createNode()
    {
        BinNode *tree;
        tree = (BinNode *) malloc(sizeof(BinNode));
        return tree;
    }
这个倒还说得过去,因为函数返回的是一个地址的值,该地址就是申请的内存块首地址。但是,这个容易和另外的一个忠告相混绕
    [不要用return语句返回指向“栈内存”的指针,因为该内存在函数结束时自动消亡]

这里区分一下静态内存,栈内存和动态分配的内存(堆内存)的区别:
(1) 从静态存储区域分配。内存在程序编译的时候就已经分配好,这块内存在程序的整个运行期间都存在。例如全局变量,static变量。
(2) 在栈上创建。在执行函数时,函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建,函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中,效率很高,但是分配的内存容量有限。
(3) 从堆上分配,亦称动态内存分配。程序在运行的时候用malloc或new申请任意多少的内存,程序员自己负责在何时用free或delete释放内存。动态内存的生存期由我们决定,使用非常灵活,但问题也最多。

因此,试图返回一个栈上分配的内存将会引发未知错误
    char *GetString(void)
    {
        char p[] = "hello world";
        return p; // 编译器将提出警告
    }
p是在栈上分配的内存,函数结束后将会自动释放,p指向的内存区域内容不是"hello world",而是未知的内容。
如果是返回静态存储的内存呢:
    char *GetString(void)
    {
        char *p = "hello world";
        return p;
    }
这里“hello world”是常量字符串,位于静态存储区,它在程序生命期内恒定不变。无论什么时候调用GetString,它返回的始终是同一个“只读”的内存块。
 
[参考:林锐《高质量C/C++编程指南》]

 

本文来自优快云博客,转载请标明出处:http://blog.youkuaiyun.com/Twent/archive/2005/10/10/498955.aspx

### 将函数指针作为参数传递 在 C++ 中,可以通过多种方式将函数指针作为参数传递给其他函数。这允许实现更灵活的设计模式和回调机制。 #### 定义并声明带函数指针参数的函数 为了接受一个函数指针作为参数,目标函数需要指定该指针所指向类型的签名。例如: ```cpp // 声明接收两个整数及其运算操作符(通过函数指针)的函数 int applyOperation(int a, int b, int (*operation)(int, int)) { return operation(a, b); } ``` 这里 `applyOperation` 接受三个参数:两个整数值以及一个名为 `operation` 的函数指针,后者应匹配 `(int, int)` 形式的原型[^1]。 #### 创建用于传递的实际函数 接下来定义具体执行某些计算逻辑的具体函数,这些函数将会被当作参数传入上述例子中的 `applyOperation` 函数内: ```cpp // 加法器函数 int add(int x, int y) { return x + y; } // 减法器函数 int subtract(int x, int y) { return x - y; } ``` 以上代码片段展示了两种简单的算术运算——加法与减法,并且每种都遵循了之前提到的形式参数列表[(int, int)]。 #### 使用带有函数指针参数的函数 最后,在实际应用中调用此函数时只需简单地提供相应的实参即可完成整个过程: ```cpp #include <iostream> using namespace std; ... int main() { int resultAdd = applyOperation(5, 3, add); // 结果为8 int resultSubtract = applyOperation(5, 3, subtract); // 结果为2 cout << "Result of addition: " << resultAdd << endl; cout << "Result of subtraction: " << resultSubtract << endl; return 0; } ``` 这段完整的程序演示了如何创建、声明及使用含有函数指针形式参数的方法来动态选择不同的行为路径。
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