正确使用指针(指针作为输出型参数)与结构体指针作为函数参数

一个问题是，我们想用一个函数来对函数外的变量v进行操作，比如，我想在函数里稍微改变一下这个变量v的值，我们应该怎么做呢？又或者一个常见的例子，我想利用swap()函数交换两个变量a,b的值，我们应该怎么做呢（好吧，博主是觉得这个问题十分经典）。

如果你真的理解【函数】这个工具的本质，我想你稍微仔细的思考一下，可能就不会来查看博主的这篇文章，对函数来说，它所传递的任何参数仅仅是原来参数的一个拷贝，所以，对任何企图通过void swap(int a,int b)来交换a,b值或者想通过void alter(int v)来改变v的值，都是徒劳的。

C语言里，改变值只能通过指针（地址）方式进行传递，或许你会说传递数组不是也可以改变值么，实际上，传递数组就是传递指针（或许对数组来说，这个指针有点特别）//注意：C里没有引用，C++里才有

我们先来看一下有趣的swap函数，它用于交换a,b两个变量

code case 1

#include <stdio.h>
void swap(int a,int b)
{
    int temp=a;
    a=b;
    b=temp;
}
int main()
{
    int a=4,b=5;
    swap(a,b);
    printf("a = %d ,b = %d\n",a,b);
    return 0;
}

不出意料的，我们会知道这段代码其实并不能得到我们想要的结果，它并不能交换两个变量a,和b,的值，这是为什么？

我们不妨修改这段代码，在main()和swap()里分别打印a和b的地址，看看到底发生了什么；我们修改代码如下：
code case 2

#include <stdio.h>
void swap(int a,int b)
{
    printf("address in swap():%p %p\n",&a,&b);
    int temp=a;
    a=b;
    b=temp;
}
int main()
{
    int a=4,b=5;
    printf("address in main():%p %p\n",&a,&b);
    swap(a,b);
    printf("a = %d ,b = %d\n",a,b);
    return 0;
}

它的运行结果为：

address in main():0061FF2C 0061FF28
address in swap():0061FF10 0061FF14
a = 4 ,b = 5

显然，在两个函数里，它们的地址并不相同，这意味着，它们并不是相同的存储空间，改变swap里的值，实际上仅仅只改变了swap()里面的a和b的值罢了，一旦swap执行完，swap里的a和b的储存空间立即释放掉，对于main()里的a和b，没有半点影响。

我们举一个简单的例子，你有一个包子，你拿着这个包子给包子师傅看，然后包子师傅照着你这个包子的形状重新做了一个跟你的包子一模一样的包子，然后包子师傅马上吃掉了它，你觉得你的包子被吃掉了吗？当然没有的呀，因为你的包子还在自己手里。

那么在C语言里如何才能交换两个变量的值呢？
方法是通过指针传参，看下面的代码
code case 3

#include <stdio.h>
void swap(int *a,int *b)
{
    printf("address in swap():%p %p\n",a,b);
    int temp=*a;
    *a=*b;
    *b=temp;
}
int main()
{
    int a=4,b=5;
    printf("address in main():%p %p\n",&a,&b);
    swap(&a,&b);
    printf("a = %d ,b = %d\n",a,b);
    return 0;
}

运行结果为：

address in main():0061FF2C 0061FF28
address in swap():0061FF2C 0061FF28
a = 5 ,b = 4

这样，就把a,b的值交换了！
等等，我们分析一下它的原理，它究竟做了哪些变化呢，在swap函数里，我们将a和b的地址给了swap函数，作为形参，在swap函数中，a和b是指向两个int 类型的指针，它们接受了main里面a和b的地址，也就是a=&a (in main())；b=&b (in main())；所以对*a实际上就是对a(in main())操作啦；
那么，聪明的你肯定能想到，在swap()函数里变量a和b的地址肯定和main里a和b的地址是不同的，swap里的a,b的地址是指针的地址（在swap里a,b是指针），而它们的值是在main()里面a和b的地址；
我们不妨打印一下swap里a,b和地址就明白了；
code case 4

#include <stdio.h>
void swap(int *a,int *b)
{
    printf("address in swap(),the value of a and b:%p %p\n",a,b);
    printf("address in swap(),the address of a and b:%p %p\n",&a,&b);
    int temp=*a;
    *a=*b;
    *b=temp;
}
int main()
{
    int a=4,b=5;
    printf("address in main(),the address of a and b:%p %p\n",&a,&b);
    swap(&a,&b);
    printf("a = %d ,b = %d\n",a,b);
    return 0;
}

运行结果：

address in main(),the address of a and b:0061FF2C 0061FF28
address in swap(),the value of a and b:0061FF2C 0061FF28
address in swap(),the address of a and b:0061FF10 0061FF14
a = 5 ,b = 4

通过结果我们知道，在swap里，指针a和b的值和main()里的a和b的地址是一样的，那么对*a进行的各种赋值实际上就是对main()里的a的各种操作，它们代表同一储存空间的的值，是同一个包子；但是对swap里的a,和b的地址，和main里的是不一样的，这是显然的，a只是一个容纳&a地址的变量罢了，它是swap里重新分配的一块内存，并且，它的类型和main里的a,b类型完全不同，它是一个指针类型；

用比喻的方法来讲，在多行书架上，每行各自放了一本书，现在我想把a,b这两本书交换一下位置，我想让你帮我交换一下，你要怎么做呢？好了，我告诉你a书在第一行书架上，b在第四行书架上，现在，你可以做了吧，你首先会取出第一行的a书，将其拿出放在左手，然后用右手取出位于第四行的b书，放在第一行上，再将位于左手上的a书放到第四行上，至此，交换完成。
仔细想想，在这个过程中你不就相当于充当了swap这个函数的作用吗？我告诉了你a，b的地址，你真正交换了它

当然，我想探讨的并不是只有这些，在文章一开始，我就引入了这样的话题，我们先看一下这段代码问题：

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
typedef struct LNode
{
    int data;
    struct LNode *next;
}LNode;
void InitLinkList(LNode *L)
{
    L=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));
    L->data=0;
    L->next=NULL;
}
int main()
{
    LNode *L=NULL;
    InitLinkList(L);
    printf("%p\n",L);
    return 0;
}

问：该代码能否正确初始化一个链表头结点？
我想，如果你能正确理解前面的几个例子，那么，你的答案一定回答的是NO，该InitLinkList并不能真正初始化一个链表头结点，在函数里我们的确是给L分配了内存，初始化了结点，但是，InitLinkList()里的L并不是main()里的L，虽然名称是一样的，但是InitLinks()的L是局部的(你写成a,b,c,d都没关系)，传进来的只是一个LNode*副本，这个副本和外面的L的内容是一样的，但是变量不是同一个，当这个子函数执行完后，main()里的L还是原来的L。

但是，在大多数时候，我们却的确是需要这样一个函数来为我们做这些事情，那么，应该怎么修改呢？
修改代码如下

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
typedef struct LNode
{
    int data;
    struct LNode *next;
}LNode;
LNode * InitLinkList(LNode *L)
{
    L=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));
    L->data=0;
    L->next=NULL;
    return L;
}
int main()
{
    LNode *L=NULL;
    L=InitLinkList(L);
    printf("%p\n",L);
    return 0;
}

运行结果

006D1588

改过后的InitLinkList初始化了头结点，并把生成节点的地址传递给上一层的main中的L,所以得到了正确的结果

对比交换a,b值那样，我们也可以这样改

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
typedef struct LNode
{
    int data;
    struct LNode *next;
}LNode;
void InitLinkList(LNode **L)
{
    (*L)=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));
    (*L)->data=0;
    (*L)->next=NULL;
}
int main()
{
    LNode *L=NULL;
    InitLinkList(&L);
    printf("%p\n",L);
    return 0;
}

运行结果

006B1588

想一下，为什么，
在swap(int *a,int *b)中，a,b是指针变量，它们自身有个地址&a,&b，a，b的内容是存放传递过来的变量地址（也即是main()里a,b的地址），用*a和*b就是取当前所存放地址的值，也就是说，a,b指向main里a,b的内存块地址，*a和*b相当于是直接对main()里的a,b其操作，所以能到达交换（改变值）的目的是显然的。
在这里L是一个指针类型，本身就指向某块内存，而L这个变量的地址作为内容传递给initLinkList()函数，那么子函数里面的L不就是main()里存放L地址么，那么，*L不就是取这块内存的内容么，那*L不就是main()里的L么，那对*L操作不就是对main()里的L进行操作么，这下该明白了吧

正确使用指针(指针作为输出型参数)与结构体指针作为函数参数

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