一、函数的形参为指向指针的指针。当链表头指针为空时，需要使用指向指针的指针。
1、形参与实参间通过地址传递
（1）、当头指针为空时，向该链表中添加新的节点，此时需要使用到指针的指针。InsertNode01 函数使用了指针的指针，所以其输出的结果显示以 p1为头指针的链表被成功添加了新元素。而 InsertNode02 函数则只是使用了指针，所以其结果只是相当于拷贝了数据，原来的链表并没有改变，依旧为空链表。
#include<iostream>
using namespace std;
struct ListNode
{
int val;
ListNode *next;
ListNode(int x = 0) :val(x), next(nullptr) {}
};
// 形参与实参之间通过地址传递
void InsertNode01(ListNode** pHead)
{
ListNode *pNewNode = new ListNode();
pNewNode->val = 88;
pNewNode->next = nullptr;
*pHead = pNewNode;
}
void InsertNode02(ListNode* pHead)
{
ListNode *pNewNode = new ListNode();
pNewNode->val = 88;
pNewNode->next = nullptr;
pHead = pNewNode;
}
void PrintVal(ListNode *pHead)
{
ListNode* p = pHead;
while (p!=nullptr)
{
cout << p->val << " ";
p = p->next;
}
cout << endl;
}
int main()
{
// 当头节点为空时
ListNode *p1 = nullptr, *p2 = nullptr;
cout << "The res of InsertNode01: ";
InsertNode01(&p1);
PrintVal(p1);
cout << "p1的地址为： " << p1 << endl;
if (p1 == nullptr)
cout << "p1 is nullptr\n";
cout << "-------------------------------\n";
cout << "The res of InsertNode02: ";
InsertNode02(p2);
PrintVal(p2);
cout << "p2的地址为： " << p2 << endl;
if (p2 == nullptr)
cout << "p2 is nullptr\n";
cin.get();
}运行结果如下：
（2）、分析：
第一个参数pHead是一个指向指针的指针，当向一个空链表插入一个节点时，新插入的节点是链表的头节点。此时原本是空指针的pHead 将指向新插入的头节点，并将 pHead 作为头指针。这样就会改动头指针，因此必须把 pHead 参数设置为指向指针的指针。否则会类似于值传递的形式，传入函数中的只是 pHead 的一个拷贝，在该函数中 pHead 将会指向新插入的节点，来作为头指针。但是当该插入节点的函数调用结束时，pHead 将仍然是空指针，而并未得到修改。
在C++中以值传递的方式来向一个函数传入参数，当该函数调用结束后，原来传入的值并没有改变，只是将原来传入的值进行拷贝后，在函数中进行操作，调用结束后对拷贝的值进行销毁，原来的值没有任何改变。而引用传递和地址传递则是直接对传入的参数进行修改，函数调用结束后，原来的值也会被改变。其中指针变量作为函数参数时，实参和形参之间的传递属于地址传递。
如函数 f1 (int *num)，形参是地址传递，函数 f2 (int num) 是值传递。同理 ，函数 InsertNode01(ListNode** pHead) 形参是地址传递，因为pHead 本身是指针类型( ListNode* )变量，所以对其进行地址传递时要加上指针，然后再结合原来自带的指针，就成为指针的指针 ListNode** pHead，num本身是整型( int )变量，其地址传递就是 int *num；而 InsertNode02(ListNode* pHead)是值传递。
2、形参与实参通过引用进行传递
#include<iostream>
using namespace std;
struct ListNode
{
int val;
ListNode *next;
ListNode(int x = 0) :val(x), next(nullptr) {}
};
// 头指针的引用类型，pHead是指针类型，&pHead为其指针类型的引用
void InsertNode(ListNode *&pHead)
{
ListNode *pNode = new ListNode();
pNode->val = 88;
pNode->next = nullptr;
if (pHead == nullptr)
{
pHead = pNode;
}
else
{
ListNode *p = pHead;
while (p->next!=nullptr)
{
p = p->next;
}
p->next = pNode;
}
}
void PrintVal(ListNode *pHead)
{
ListNode* p = pHead;
while (p!=nullptr)
{
cout << p->val << " ";
p = p->next;
}
cout << endl;
}
int main()
{
// 当头节点为空时
ListNode *p1 = nullptr, *p2 = nullptr;
InsertNode(p1);
PrintVal(p1);
cin.get();
}结果如下
对头指针进行引用传递也能够实现当头指针为空时，让其成为链表的头指针。
二、头指针不为空，无需改变链表头指针时
当头指针不为空时，向链表末尾添加节点，就不需要使用指针的指针来进行操作
#include<iostream>
using namespace std;
struct ListNode
{
int val;
ListNode *next;
ListNode(int x = 0) :val(x), next(nullptr) {}
};
// 创建链表，并返回链表的头指针
ListNode* CreateList()
{
ListNode *pHead = new ListNode();
ListNode *pNode = new ListNode();
pHead->val = 70, pNode->val = 80;
pHead->next = pNode;
pNode->next = nullptr;
return pHead;
}
// 在pHead不是空指针的情况下
void InsertNode03(ListNode *pHead)
{
ListNode *pNode = new ListNode();
pNode->val = 90;
pNode->next = nullptr;
ListNode *p = pHead;
while (p->next!=nullptr)
{
p = p->next;
}
p->next = pNode;
}
void PrintVal(ListNode *pHead)
{
ListNode* p = pHead;
while (p!=nullptr)
{
cout << p->val << " -----> ";
p = p->next;
}
cout << "nullptr" << endl;
}
int main()
{
// 当头指针不是空指针时
ListNode *p1 = CreateList();
InsertNode03(p1);
PrintVal(p1);
cin.get();
}
三、总结
在链表的头指针有可能为 nullptr 的情况下，若要修改链表，如向其中添加新节点时，要将链表的头指针为空的情况考虑在内。此时需要将修改链表的函数形参设置为指针的指针、或者指针的引用。
如：分别在非空的头指针和空的头指针的链表结尾添加新的节点，
#include<iostream>
using namespace std;
struct ListNode
{
int val;
ListNode *next;
ListNode(int x = 0) :val(x), next(nullptr) {}
};
// 创建链表，并返回链表的头指针
ListNode* CreateList()
{
ListNode *pHead = new ListNode();
ListNode *pNode = new ListNode();
pHead->val = 70, pNode->val = 80;
pHead->next = pNode;
pNode->next = nullptr;
return pHead;
}
void AddNode(ListNode **pHead)
{
ListNode *pNode = new ListNode();
pNode->val = 90;
pNode->next = nullptr;
if (*pHead == nullptr) //当链表的头指针为空时
{
*pHead = pNode;
}
else
{
ListNode *p = *pHead;
while (p->next!=nullptr)
{
p = p->next;
}
p->next = pNode;
}
}
void PrintVal(ListNode *pHead)
{
ListNode* p = pHead;
while (p!=nullptr)
{
cout << p->val << " -----> ";
p = p->next;
}
cout << "nullptr" << endl;
}
int main()
{
ListNode *p1 = CreateList(); // p1为非空指针
ListNode *p2 = nullptr; // p2 为空指针
// 当链表的头指针不为空时，向其末尾添加节点
AddNode(&p1);
// 当链表的头指针为空时，向其末尾添加节点（即让该指针指向新创建的节点）
AddNode(&p2);
PrintVal(p1);
PrintVal(p2);
cin.get();
}运行结果如下，在头指针为空的情况下，让其指向新创建的节点。
参考资料
