本文详细探讨了在C/C++中实现链表时如何选择使用一级指针或二级指针，通过具体实例展示了不同场景下指针使用的差异及其原因。
在用c/c++写数据结构程序时，链表和二叉树中经常需要用到二级指针或者一级指针的引用，那么什么时候用什么时候不用呢？
先看一个简单的c++链表操作程序：
（虽然风格有点像c，不过这个是cpp文件，不要在意这些细节）
- /*
- code:Linklist
- author:tashaxing
- time:2014.9.30
- */
- #include "stdio.h"
- #include "stdlib.h"
- #include "time.h"
- #define OK 1
- #define ERROR 0
- #define TRUE 1
- #define FALSE 0
- #define MAXSIZE 20 /* 存储空间初始分配量 */
- typedef int Status;/* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */
- typedef int ElemType;/* ElemType类型根据实际情况而定，这里假设为int */
- Status visit(ElemType c)
- {
- printf("%d ",c);
- return OK;
- }
- typedef struct Node
- {
- ElemType data;
- struct Node *next;
- }Node;
- typedef struct Node *LinkList; /* 定义LinkList */
- //初始化表头，用一级指针（此方式无效）
- Status InitList1(LinkList L) //等价于Node *L
- {
- L=(LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* 产生头结点,并使L指向此头结点 */
- if(!L) /* 存储分配失败 */
- return ERROR;
- L->next=NULL; /* 指针域为空 */
- return OK;
- }
- //初始化表头，用二级指针
- Status InitList2(LinkList *L) //等价于Node **L
- {
- *L=(LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* 产生头结点,并使L指向此头结点 */
- if(!(*L)) /* 存储分配失败 */
- return ERROR;
- (*L)->next=NULL; /* 指针域为空 */
- return OK;
- }
- //初始化表头，用一级指针引用
- Status InitList3(LinkList &L) //等价于Node *&L
- {
- L=(LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* 产生头结点,并使L指向此头结点 */
- if(!L) /* 存储分配失败 */
- return ERROR;
- L->next=NULL; /* 指针域为空 */
- return OK;
- }
- //清空链表，使用二级指针
- Status ClearList1(LinkList *L)
- {
- LinkList p,q;
- p=(*L)->next; /* p指向第一个结点 */
- while(p) /* 没到表尾 */
- {
- q=p->next;
- free(p);
- p=q;
- }
- (*L)->next=NULL; /* 头结点指针域为空 */
- return OK;
- }
- //清空链表，使用一级指针
- Status ClearList2(LinkList L)
- {
- LinkList p,q;
- p=L->next; /* p指向第一个结点 */
- while(p) /* 没到表尾 */
- {
- q=p->next;
- free(p);
- p=q;
- }
- L->next=NULL; /* 头结点指针域为空 */
- return OK;
- }
- //销毁链表，使用一级指针(此方式无效)
- Status DestroyList1(LinkList L)
- {
- LinkList p,q;
- p=L->next; /* p指向第一个结点 */
- while(p) /* 没到表尾 */
- {
- q=p->next;
- free(p);
- p=q;
- }
- free(L);
- L=NULL;
- return OK;
- }
- //销毁链表，使用二级指针
- Status DestroyList2(LinkList *L)
- {
- LinkList p,q;
- p=(*L)->next; /* p指向第一个结点 */
- while(p) /* 没到表尾 */
- {
- q=p->next;
- free(p);
- p=q;
- }
- free(*L);
- *L=NULL;
- return OK;
- }
- //销毁链表，使用一级指针引用
- Status DestroyList3(LinkList &L)
- {
- LinkList p,q;
- p=L->next; /* p指向第一个结点 */
- while(p) /* 没到表尾 */
- {
- q=p->next;
- free(p);
- p=q;
- }
- free(L);
- L=NULL;
- return OK;
- }
- /* 初始条件：顺序线性表L已存在，1≤i≤ListLength(L) */
- /* 操作结果：用e返回L中第i个数据元素的值 */
- Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e)
- {
- int j;
- LinkList p; /* 声明一结点p */
- p = L->next; /* 让p指向链表L的第一个结点 */
- j = 1; /* j为计数器 */
- while (p && j<i) /* p不为空或者计数器j还没有等于i时，循环继续 */
- {
- p = p->next; /* 让p指向下一个结点 */
- ++j;
- }
- if ( !p || j>i )
- return ERROR; /* 第i个元素不存在 */
- *e = p->data; /* 取第i个元素的数据 */
- return OK;
- }
- //在中间插入元素，用二级指针
- Status ListInsert1(LinkList *L,int i,ElemType e)
- {
- int j;
- LinkList p,s;
- p = *L;
- j = 1;
- while (p && j < i) /* 寻找第i个结点 */
- {
- p = p->next;
- ++j;
- }
- if (!p || j > i)
- return ERROR; /* 第i个元素不存在 */
- s = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* 生成新结点(C语言标准函数) */
- s->data = e;
- s->next = p->next; /* 将p的后继结点赋值给s的后继 */
- p->next = s; /* 将s赋值给p的后继 */
- return OK;
- }
- //在中间插入元素，用一级指针
- Status ListInsert2(LinkList L,int i,ElemType e)
- {
- int j;
- LinkList p,s;
- p = L;
- j = 1;
- while (p && j < i) /* 寻找第i个结点 */
- {
- p = p->next;
- ++j;
- }
- if (!p || j > i)
- return ERROR; /* 第i个元素不存在 */
- s = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* 生成新结点(C语言标准函数) */
- s->data = e;
- s->next = p->next; /* 将p的后继结点赋值给s的后继 */
- p->next = s; /* 将s赋值给p的后继 */
- return OK;
- }
- //删除一个元素，用二级指针
- Status ListDelete1(LinkList *L,int i,ElemType *e)
- {
- int j;
- LinkList p,q;
- p = *L;
- j = 1;
- while (p->next && j < i) /* 遍历寻找第i个元素 */
- {
- p = p->next;
- ++j;
- }
- if (!(p->next) || j > i)
- return ERROR; /* 第i个元素不存在 */
- q = p->next;
- p->next = q->next; /* 将q的后继赋值给p的后继 */
- *e = q->data; /* 将q结点中的数据给e */
- free(q); /* 让系统回收此结点，释放内存 */
- return OK;
- }
- //删除一个元素，用一级指针
- Status ListDelete2(LinkList L,int i,ElemType *e)
- {
- int j;
- LinkList p,q;
- p = L;
- j = 1;
- while (p->next && j < i) /* 遍历寻找第i个元素 */
- {
- p = p->next;
- ++j;
- }
- if (!(p->next) || j > i)
- return ERROR; /* 第i个元素不存在 */
- q = p->next;
- p->next = q->next; /* 将q的后继赋值给p的后继 */
- *e = q->data; /* 将q结点中的数据给e */
- free(q); /* 让系统回收此结点，释放内存 */
- return OK;
- }
- /* 初始条件：顺序线性表L已存在 */
- /* 操作结果：依次对L的每个数据元素输出 */
- Status ListTraverse(LinkList L)
- {
- LinkList p=L->next;
- while(p)
- {
- visit(p->data);
- p=p->next;
- }
- printf("\n");
- return OK;
- }
- int main()
- {
- LinkList L;
- ElemType e;
- Status i;
- int j,k;
- //InitList1(L); //一级指针方式创建表头，失败
- //InitList2(&L); //二级指针方式创建表头，成功
- InitList3(L); //一级指针引用方式创建表头，成功
- for(j=1;j<=7;j++)
- ListInsert2(L,1,j);
- printf("一级指针方式在L的表头依次插入1～7后：");
- ListTraverse(L);
- ListInsert1(&L,3,12);
- printf("二级指针方式在L的中间插入12后：");
- ListTraverse(L);
- ListInsert2(L,5,27);
- printf("一级指针在L的中间插入27后：");
- ListTraverse(L);
- GetElem(L,5,&e);
- printf("第5个元素的值为：%d\n",e);
- ListDelete1(&L,5,&e); /* 删除第5个数据 */
- printf("二级指针方式删除第%d个的元素值为：%d\n",5,e);
- printf("依次输出L的元素：");
- ListTraverse(L);
- ListDelete2(L,3,&e); /* 删除第3个数据 */
- printf("一级指针方式删除第%d个的元素值为：%d\n",3,e);
- printf("依次输出L的元素：");
- ListTraverse(L);
- printf("二级指针方式清空链表\n");
- ClearList1(&L);
- printf("依次输出L的元素：");
- ListTraverse(L);
- for(j=1;j<=7;j++)
- ListInsert2(L,j,j);
- printf("在L的表尾依次插入1～7后：");
- ListTraverse(L);
- printf("一级指针方式清空链表\n");
- ClearList2(L);
- printf("依次输出L的元素：");
- ListTraverse(L);
- printf("销毁链表\n");
- //DestroyList1(L); //一级指针方式销毁链表，失败,且出现满屏乱码
- //DestroyList2(&L); //二级指针方式销毁链表，成功
- DestroyList3(L); //一级指针引用方式销毁链表，成功
- return 0;
- }
输出结果：
得出结论：
1，初始化链表头部指针需要用二级指针或者一级指针的引用。
2，销毁链表需要用到二级指针或者一级指针的引用。
3，插入、删除、遍历、清空结点用一级指针即可。
分析：
1，只要是修改头指针则必须传递头指针的地址，否则传递头指针值即可（即头指针本身）。这与普通变量类似，当需要修改普通变量的值，需传递其地址，否则传递普通变量的值即可（即这个变量的拷贝）。使用二级指针，很方便就修改了传入的结点一级指针的值。 如果用一级指针，则只能通过指针修改指针所指内容，却无法修改指针的值，也就是指针所指的内存块。所以创建链表和销毁链表需要二级指针或者一级指针引用。
2，不需要修改头指针的地方用一级指针就可以了，比如插入，删除，遍历，清空结点。假如头指针是L，则对L->next 及之后的结点指针只需要传递一级指针。
3，比如一个结点p，在函数里要修改p的指向就要用二级指针，如果只是修改p的next指向则用一级指针就可以了
函数中传递指针，在函数中改变指针的值，就是在改变实参中的数据信息。但是这里改变指针的值实际是指改变指针指向地址的值，因为传递指针就是把指针指向变量的地址传递过来，而不是像值传递一样只是传进来一个实参副本。所以当我们改变指针的值时，实参也改变了。
仔细看函数InitList2(LinkList *L) 可以发现，在该函数中改变了指针的指向，也就是改变了指针自身的值。对比一下按值传递，这里的"值"是一个指针，所以我们要想指针本身的改变可以反映到实参指针上，必须使用二级指针。
下面通过看一个例子来理解：
- #include <iostream>
- #include <string.h>
- using namespace std;
- void fun1(char* str)
- {
- str = new char[5];
- strcpy (str, "test string");
- }
- void fun2(char** str)
- {
- *str = new char[5];
- strcpy (*str, "test string");
- }
- int main()
- {
- char* s = NULL;
- cout << "call function fun1" << endl;
- fun1 (s);
- if (!s)
- cout << "s is null!" << endl;
- else
- cout << s << endl;
- cout << "call function fun2" << endl;
- fun2 (&s);
- if (!s)
- cout << "s is null!" << endl;
- else
- cout << s << endl;
- return 0;
- }
分析：
在fun1中，当调用str = new char[5]时，str和s已经没什么关系了，相当于在fun1中复制了一个指针，这个指针指向的空间存储了字符串“test string”，但s仍指针NULL。当调用fun2时，因为是二级指针，s指向str，这里*str = new char[5]，*str就是s，所以给*str分配空间就是给s分配空间。这样解释应该就很清楚了。
画图为例：
fun1执行时
如图所示，在fun1种str是s的拷贝，给str分配空间跟s没有关系，在fun2种str是二级指针，指向s，能够通过控制*str从而给s分配空间。
后记
用框图表示链表中二级指针或者一级指针的使用更加直白了。
1，二级指针创建头指针。
a.只有头指针，没有头结点
b，有头指针，也有头节点
c，而如果不用二级指针，直接传一个一级指针，相当于生成L的拷贝M，但是对M分配空间与L无关了。
2，二级指针销毁头指针
无论有没有头节点都要用二级指针或者一级指针的引用传参来销毁。
3，二级指针与一级指针方式插入结点
传二级指针就是在从链表头指针开始对链表操作，传一级指针只不过是对头结点L生成了一个拷贝M，M的next指向的仍然是L的next，因此，后面的操作仍然是在原链表上操作。
4，二级指针与一级指针方式删除结点
删除的原理与插入一样。
注意：
在没有传入头结点的情况下必须使用二级指针，使用一级指针无效。
例如：
因为fun函数里传入了数据结构的头指针（链表，二叉树都可以），在这个函数里面的insert函数形参可以是一级指针。
但是如果在main函数里直接单独对数据结构中某一个结点操作就不能用一级指针了。
扫一扫
2383
被折叠的 条评论
为什么被折叠?
到【灌水乐园】发言
