关于指针作为函数参数问题的拓展讨论
常见问题
指针作为函数参数时，参数是如何传递的
指针作为函数参数时，malloc函数返回动态内存问题
这一类问题我们经常会遇见，不注意的话很容易出错。并且对函数传参不是特别熟悉的话，理解起来很费劲。下面仔细分析一下这一类问题。
一、函数参数传递
在c语言中实参和形参之间的数据传输是单向的“值传递”方式，也就是实参可以影响形参，而形参不能影响实参。指针变量作为参数也不例外，但是可以改变实参指针变量所指向的变量的值。
这一段文字解释对于很多初学者（包括博主自己）来说，是很难理解的，因此，我们只有多分析代码，从具体的代码中去掌握。
1.1普通值作为函数参数
// 普通值传递
#include <stdio.h>
void test(int num)
{
num = 5;
printf("in function test, num = %d\n",num);
}
int main(int argc, char* argv[])
{
int num = 9;
test(num);
printf("in function main, num = %d\n",num);
return 0;
}
在test函数内部，修改num的值，对实参num并无影响，即test函数接收到的实际上是外层num的一个拷贝。普通值作为函数参数时很容易理解，这里就不废话了。
1.2指针作为函数参数（一级指针）
示例1
//一级指针作为函数参数
#include <stdio.h>
void test(char *p)
{
p = "hello world";
printf("str = %s\n",p);
}
int main()
{
char *str = NULL;
test(str);
printf("str = %s\n",str);
return 0;
}
我们可能会认为主函数输出结果是hello world，但实际上调用函数test并没有改变指针str的值，我们通过框图来分析一下整个代码的运行过程
主函数中指针str指向null，调用函数test，指针str的值（也就是null的地址）传递给指针string，指针string也指向了null，接着字符串“hello world”的地址传给string，指针string指向了“hello world”的地址，函数调用结束后，“hello world”内存释放。我们发现主函数中指针str始终指向null这个地址，而null这个地址中的内容自始至终没有被修改过。
为了更好的理解，我们打印一些信息：
#include <stdio.h>
void test(char *string)
{
printf("string操作之前的指针：%p\n",string);
string = "hello world";
printf("string操作之后的指针：%p\n",string);
printf("string = %s\n",string);
}
int main()
{
char *str = NULL;
printf("传入test函数之前str的指针：%p\n",str);
test(str);
printf("传入test函数之后str的指针：%p\n",str);
printf("str = %s\n",str);
return 0;
}
示例2
#include <stdio.h>
#include <string.h>
void test(char *string)
{
char *testString = "world";
printf("222 string addr:%p, testString addr:%p\n",string,testString);
string = testString;
printf("333 string addr:%p, testString addr:%p\n",string,testString);
}
int main(void)
{
char *str ="china";
printf("111 str addr: %p, str is:%s\n",str,str);
test(str);
printf("444 str addr: %p, str is:%s\n",str,str);
return 0;
}
框图表示代码运行过程
我们将上面代码修改一下：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
void test(char *string)
{
printf("222 addr:%p, content:%s\n",string,string);
strcpy(string,"world");
printf("333 addr:%p, content:%s\n",string,string);
}
int main(void)
{
char *str ="china";
printf("111 addr:%p, content:%s\n",str,str);
test(str);
printf("444 addr:%p, content:%s\n",str,str);
return 0;
}
分析不难发现是strcpy函数那里发生了非法内存访问，造成了段错误，原因是因为主函数中指针str指向了一个字符串常量“China”，它位于代码段（text段），因此，调用函数时，尝试去修改它是不允许的，会产生段错误。
那么，我们再次进行修改：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
void test(char *string)
{
printf("222 addr:%p, content:%s\n",string,string);
strcpy(string,"world");
printf("333 addr:%p, content:%s\n",string,string);
}
int main(void)
{
char str[] ="china"; //定义为字符数组
printf("111 addr:%p, content:%s\n",str,str);
test(str);
printf("444 addr:%p, content:%s\n",str,str);
return 0;
}
我们发现主函数中指针str的内容被修改了，这是怎么回事呢？结合前面的分析框图，这里应该自己可以分析理解了。
总结：
函数的参数是指针时，在被调用的函数中
1.改变指针的值，不会改变实参的值。
2.改变指针指向的内容时，会改变实参的值。
注意：在传递的过程中如果是const类型的指针是不允许修改的。
1.3返回指针和二级指针
那么我们要改变主函数中str指针指向的地址应该怎么办呢？
两种办法：
1.在函数内部对指针进行操作后 ，返回该指针
2.二级指针或指针的引用传递（c++）
返回指针的方法：
#include <stdio.h>
char *test(char *string)
{
string = "hello world";
printf("string addr:%p, string = %s\n",string,string);
return string;
}
int main()
{
char *str = NULL;
printf("str addr:%p, str = %s\n",str,str);
str = test(str);
printf("str addr:%p, str = %s\n",str,str);
return 0;
}
二级指针：
#include <stdio.h>
void test(char **string)
{
*string = "hello world";
}
int main()
{
char *str = NULL;
test(&str);
printf("str=%s\n",str);
return 0;
}
具体过程见：C语言指针作为函数参数传递学习(一)
二、malloc返回动态内存问题
我们先来看两段代码（实际上是相同的代码）
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
void getmemory(char *p)
{
p = (char *) malloc(100);
strcpy(p,"hello world");
}
int main( )
{
char *str = NULL;
getmemory(str);
printf("str = %s\n",str);
free(str);
return 0;
}
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
void getMemory(char *p,int num)
{
p = (char*)malloc(num);
}
int main()
{
char *str = NULL;
getMemory(str,100);
strcpy(str,"hello");
printf("str = %s",str);
return 0;
}
我们发现上面两段代码执行时都会发生段错误。上面一段代码是因为getmemory函数中申请的动态内存没有返回给str，free函数对str操作出现了段错误；下面一段代码也是因为getmemory函数中申请的动态内存没有返回给str，strcpy函数操作出现了非法内存访问，造成段错误。两段代码段错误的本质是一样的，分析过前面的几段代码之后，我们就很容易理解问题所在了。
void getMemory(char * p, int num)中的指针p实际上是主函数中str的一个副本，编译器总是要为函数的每个参数制作临时副本。在本例中，p申请了新的内存，只是把p所指向的内存地址改变了，但是str丝毫未变。因为函数getMemory没有返回值，因此str并不指向p所申请的那段内存，所以函数getMemory并不能输出任何东西，如下框图所示：
如果一定要用指针参数去申请内存，那么应该采用指向指针的指针，传str的地址给函数getMemory。代码如下:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
void getMemory(char **p,int num)
{
*p = (char*)malloc(num);
}
int main()
{
char *str = NULL;
getMemory(&str,100);
strcpy(str,"hello");
printf("str = %s\n",str);
return 0;
}
由于“指向指针的指针”这个概念不容易理解，我们可以用函数返回值来传递动态内存。这种方法更简单，代码如下:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
char* getMemory(char *p, int num)
{
p = (char*)malloc(sizeof(char) * num);
return p;
}
int main()
{
char *str = NULL;
str = getMemory(str, 100);
strcpy(str, "hello");
printf("str = %s\n",str);
return 0;
}
三、致谢
参考博文：
C语言指针作为函数参数传递学习(一)
传递动态内存时的若干问题
感谢以上两位博主提供的帮助，读者如有疑问，可参考以上两篇博客。