为什么要有二级指针

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文章目录

• 前言
• 一、背景
• 二、
  • 2.1
  • 2.2
• 总结

前言

前期疑问：
本文目标：

一、背景

之前一直疑问为什么要有二级指针，一直没有写这个帖子，今天整理了一下，收获颇丰

二、

2.1

// 增加对二级指针的使用

/** 这两天突然想到为什么要有二级指针，二级指针的作用是什么* 我自己能想到的原因是因为指针指向内存可以访问内存。但是指针想改变内存中数据，就需要使用二级指针。* 然后基于上述的想法，我就写了下面的demo，但是实际情况和我想的不一样。* 我就想起来之前牛客题目涉及到的一个二级指针的题目，即没有使用二级指针的时候，没办法访问到指向的数据* 2024年8月16日14:28:31今天把牛客题目找了出来，看了下才恍然大悟* 今天这边两三天断断续续的内容整理起来*///下面是验证一级指针指向内存中数据，能访问但是不能改变数据的情况。
//#include <cstdio>
using namespace std;void testDiliverPointer(int *array)
{printf("array:%p\n", array);for (int i = 0; i < 6; i++) {printf("diliverPointer: %d ", array[i]);}printf("\n");array[0] = 3;for (int i = 0; i < 6; i++) {printf("change: %d ", array[i]);}printf("\n");
}void testPoint()
{int array[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};for (int i = 0; i < 6; i++) {printf("%d ", array[i]);}printf("\n");int* p = array;*p = 2;for (int i = 0; i < 6; i++) {printf("%d ", array[i]);}printf("\n");printf("array:%p\n", array);testDiliverPointer(array);
}void testCharDiliverPointer(char* array)
{printf("%s\n", array);array[1] = 'a';
}void testCharPointer()
{char array[] = "hello";char array2[] = "world";testCharDiliverPointer(array);printf("%s\n", array);
}void swap_int(int a , int b)
{int temp = a;a = b;b = temp;
}void swap_str(char*a , char*b)
{char*temp = a;a = b;b = temp;
}int DiliverSecondaryPointer(void)
{int a = 10;int b = 5;char*str_a = "hello world";char*str_b = "world hello";swap_int(a , b);swap_str(str_a , str_b);printf("%d %d %s %s\n",a,b,str_a,str_b);return 0;
}void DiliverParam(int param)
{printf("diliverParam addr:%p\n", &param);
}void DiliverParamPointer(int* paramPointer)
{printf("diliverParam pointer addr:%p\n", paramPointer);
}void Paramtest()
{int param = 0;printf("addr:%p\n", &param);DiliverParam(param);DiliverParamPointer(&param);
}int main()
{testPoint();//打印信息/** 1 2 3 4 5 6* 2 2 3 4 5 6* array:000000ca8cfffb90* array:000000ca8cfffb90* diliverPointer: 2 diliverPointer: 2 diliverPointer: 3 diliverPointer: 4 diliverPointer: 5 diliverPointer: 6* change: 3 change: 2 change: 3 change: 4 change: 5 change: 6*/// 从上述打印信息来看，// 第一次使用指针指向数组，再对数组成员指针解引用赋值，改变数组的值，可以通过指针更改变量的值// 第二次将数组指针传参，数组名弱化为指针。对指针解引用，更改指向的内存数据，可以实现。指针作为参数时，是进行拷贝的。但是因为指针是地址常量。拷贝后还是这个值。依然可以指向指向的内存// (这里我突然想到，参数为array，那这个array是个拷贝了实参数组地址的副本。这边的形参array的值改变了。但是拷贝的值是一样的。依然可以指向对应的内存)// (但是我打印的实参和形参的地址值是一样的啊，奇怪了)，下面要验证一下这个形参地址和实参 地址一不一样？// 没有看到预期的结果。即没有传二级指针指针就不能更改参数的值。甚至我怀疑是不是只有在字符串中才存在这种情况？我又写了字符串来验证。testCharPointer();// 打印结果如下/** hello* hallo*/// 根据打印结果，字符串传参一级指针也可以更改字符串数据。我没有重现之前题目。就去找了题目。看了题目恍然大悟，知道之前的题目是怎么样的。下面是之前的题目DiliverSecondaryPointer();// 打印结果 10 5 hello world world hello// 然后我又仔细看了swap_str函数做的事情。又联想到之前问小鲁班为什么要有二级指针，回答是“当我们需要在函数中修改指针指向的内存地址时，我们需要传递指向指针的指针，即二级指针”// 上述的函数就是更改指针指向的地址// 所以应该就是这样，使用一级指针可以访问指针指向的内存。二级指针才能更改指针指向的内存。有点通透了啊//题外话，形参实参地址是否变化Paramtest();// 打印信息/** addr:0000009e581ffafc* diliverParam addr:0000009e581ffad0* diliverParam pointer addr:0000009e581ffafc*/// 根据打印信息，函数DiliverParam形参和实参的地址不一样。// DiliverParamPointer形参和实参的地址一样。这边我就懵逼了// 查了资料看到了一个很熟悉的名词，传参和传地址。又恍然大悟。// 事情还没完。当我在看传地址和‌传值的区别时在想。传地址是怎么实现只传了实参的地址。而没有进行形参对实参的地址值得拷贝。// 然后我又看了下代码。为什么Paramtest前后地址值是一样的。我发现了问题。就是我在Paramtest函数中，打印的是param的值。其实应该打印&param的地址。// 做完上面的判断我发现我的理解还是出了问题。那就是其实不是打印&param的值。实际情况是这样/** int *paramPointer = &param。即定义一个参数变量p指向变量param。所以打印p的值就是param的地址。但是实际上我使用的不是%p吗。* 想到这边我尝试写这样的代码printf("diliverParam pointer addr:%p\n", *paramPointer);这样也不对了，因为我不能打印变量的地址，要写成printf("diliverParam pointer addr:%p\n", &(*paramPointer));* 这不就是printf("diliverParam pointer addr:%p\n", paramPointer);吗，所以还是对的。所以原因是这样的。printf("diliverParam pointer addr:%p\n", paramPointer);打印就是实参param的地址。* 回到最初的问题，传地址是怎么实现值传递了实参的地址？是因为使用了一个指针指向实参的内存。然后使用这个指针形参可以访问内存。避免了拷贝。实际上当数据量比较大时，才有必要使用指针。* 所以在C语言中要避免大量拷贝数据，就要使用指针。当然在C++中有了更好的选择，即引用。引用可以避免空指针的情况出现。*/return 0;
}//上述的整理还是很通透的。

2.2

‌传地址和‌传值的区别主要体现在以下几个方面：

定义：
传值：将函数调用中‌实参的值复制一份给形参，形参和实参互不影响。在函数中修改形参的值不会影响实参的值。‌12
传址：将函数调用中实参的地址（指针）作为形参传递给函数，函数中修改形参的值会直接影响到实参的值。
内存使用：
传值：传递参数时会复制一份实参的值，形参会在函数内部重新分配内存空间，修改形参的值不会影响到实参的值，也不会影响到其他变量的值。‌2
传址：传递参数时只传递了实参的地址，形参并不会重新分配内存空间，修改形参的值会直接影响到实参的值，也会影响到实参指向的其他变量的值。
效率：
传值：传递参数时需要复制一份实参的值，如果实参的值较大，会造成比较大的开销，对于一些复杂的数据结构，如数组、结构体等，可能会导致程序运行效率较低。
传址：传递参数时只需要传递地址，对于较大的数据结构，可以避免复制大量的数据，从而提高程序运行效率。
通过例子进一步说明：

传值：就相当于克隆了一个同样的变量，操作的是克隆出来的那个，原来的变量没有变化。‌34
传址：直接对原来的变量进行操作，没有克隆新的变量

三、

3.1

总结

未完待续