C語言二重指標與malloc

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(內容主要源於網上，只是加入了些自己的剖析)

假設有一個二重指標：

char **p;

同時有一個指標數組

char *name[4];

如何引用p呢？ 首先我們有程式碼如下 

#include <stdio.h> int main() {     char *s = "I love you";     char *s1 = "you love me";     char *s2 = "she love you";     char *s3 = "he love her";     char *name[4];     name[0] = s;     name[1] = s1;     name[2] = s2;     name[3] = s3;     char **p;     p = name + 2;     printf("%d\n", *p);     printf("%d\n", **p);     printf("%c\n", **p); //為什麼這個列印s    printf("%d\n", p);     printf("%d\n", *&p);     printf("%d\n", &p);     printf("%s\n", *p);  //而這個列印出了字串    return 0; }

　輸出結果依次為：

4333636

115

s

1244976

1244976

1244964

she love you

分析：

1、 p是一個二重指標，它本身是一個變數。既然是變數，那麼它本身就應該儲存值。 這就和 int i = 65;一樣，i 儲存了數值 65。而p儲存的是地址，地址也是一種數值。 所以當我們列印p時，列印出來的就是p中儲存的地址數值，結合本題就是1244976。

2、 同理：列印*&p，我們先取p的地址(&p),p是變數，當然自身也會有存放的地址；然後我們 用*去用該地址上儲存的數值，顯然就是p這個變數所代表的數值，當然還是1244976。

3、 我們在分析用%d來列印*p, 為何得到了4333636。 理由是：p是二重指標，所以*p表示還是一個一重指標變數，它的具體表示可以是*(p + 0)。 為了便於理解，我們這樣假設有一個 char *row; row = *(p + 0);這樣我們就把問題轉化 成了一維的指標了，我們列印*p，其實就是列印row，這樣我們可以參考分析（1）。

4、 分析用%s來列印*p，為何得到了 she love you 其實我們完全可以利用分析（3）的思路，這時候，row代表的是這句話的首地址， 我們通過該句的首地址，來列印這個字串。

5、 我們再來分析用%d列印**p 為何得到的是115；其實我們可以這樣來看*(*(p + 0) + 0);這樣的好處是可以簡化，變成*(row + 0);既然row是一維 指標，那麼這個(row + 0)代表的就是我們想要列印的字串的第0個字元的地址！那麼我們用* 來用這個地址的值，剛好就是‘s‘，便忘了‘s‘對應的ACSII碼就是115！

6、 分析%c 為何能列印‘s‘。分析（5）已經全說了。

 

相關面試題：

錯誤的常式：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>void Getmemery(char *p){    p=(char *)malloc(100);
　　//下面一行是自己加的
　　*p=1; //為了對比問題出在哪裡}void main(){    char *str=NULL;    Getmemery(str);    strcpy(str,"hello world");    printf("%s",str);    free(str);}

編譯時間通過，運行時會輸出段錯誤。

其實還是C裡面經典的錯誤（值傳遞swap問題），為什麼第一眼看上去是對的，因為我們一貫地認為指標傳遞就可以這麼操作，然後忽略了後面的修改是否有效。

錯就錯在：傳入了指標，後面做的卻不是對指標的操作，而是對指標變數的操作。而對指標變數的操作又變成了原來類似值傳遞swap的問題，使其對指標的修改無效。指標變數與其他普通類型的變數沒太大區別，都是一段記憶體的別稱（只不過指標變數表示的記憶體放的是地址，其他類型的變數放的是資料），傳入子函數後，只是將以str為別稱的記憶體的值NULL地址傳給了以p為別稱的記憶體,以p為別稱的記憶體則通過malloc成了另一塊記憶體的別稱。但是子函數結束後,回到原來的主函數，str還是原來的str,並沒有發生變化，還是NULL指標。

若想要其有效只能，用指標的方式傳入str(其實指標變數也是某一塊記憶體的內容)[&str]並對指標操作（下面第2種修改方法），或者將修改後的指標變數返回（下面第1種方法）。

一種修正方法：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>char *Getmemery(void)　　//通過返回指標變數{    char *p=(char *)malloc(100);    return p;}void main(){    char *str=NULL;    str = Getmemery();    strcpy(str,"hello world");    printf("%s",str);    free(str);}

另一種修改方法

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>void Getmemery(void **p)　　//通過使用二重指標{    *p=(void **)malloc(100);}void main(){    char *str=NULL;    Getmemery(&str);    strcpy(str,"hello world");    printf("%s",str);    free(str);}

分析一下之前的程式為什麼會錯了。

（1）void Getmemery(char *p)

（2）char *str=NULL;

（3）Getmemery(str);

1中子程式的形參是一個指標，然後很自然會想到2，3中的調用方式，本來的想法是用malloc分配記憶體，然後修改傳入的指標變數，那麼最後就根據通過 strcpy(str,"hello world"); 就可以向分配的記憶體裡面寫資料了。一切都是那樣流暢，對，因為這個用法平時用習慣了，所以根本不會去考慮正確性。

然而，這裡就出問題了。首先，Getmemery(str) 傳遞的是 srt指標的地址，這個沒有問題，C不同於C++，參數是通過傳遞的，而不是通過引用。也就是說，實際參數 str 先自己copy一份，然後傳遞給形式參數 *P接收，這個C語言的指標的時候已經強調多次了，但是自己還是錯了啊，哈哈。

然後，在子程式裡面，如果通過 *P 那麼訪問到的將是 *str的內容，這是等價的。但是，本程式一個致命的錯誤，非常隱蔽，那是子程式企圖修改 p 的內容，而不是 *p 的內容！！這個錯誤找了我很久終於給揪出來了。修改了 p 的值是沒有意義的，這個值是形式參數，並不會返回任何的東西，而 *p 則是通過p的地址直接存取需要的變數，這是不同的用法。所以說白了，void Getmemery(char *p) 執行之後並沒有改變任何的東西，str的值並沒有修改過，保持NULL，所以訪問 *0 地址會被作業系統禁止，得到一個錯誤。

解決辦法，是用2重指標。目的是要修改指標的地址，但是按照上面的分析，我們並不能去修改，但是我們可以用2重指標，將*str的地址值str，用2重指標來改變。

void Getmemery(void **p)
{
 *p=(void **)malloc(100);
}

子程式修改為這個樣子，出入的參數也得修改

char *str=NULL;
Getmemery(&str);

那麼可以這樣理解，因為形參是2重指標，所以 p 對應 &str ，*P 對應 str，之前說了，我們的目的是要修改 str的值，所以很自然，我們用 *p = xxx 這樣的形式去修改了。

這樣得到的程式就正確了。

　

malloc

標準3部曲：malloc + free +指標置空

malloc申請的是堆（heap）空間

/*date:20100824description:malloc使用規範探討in參數：申請的堆記憶體位元組數，注意int,short,float需要自己乘上相應位元組數。out傳回值：void **/main(){char *str=NULL;str=(char *)malloc(10); 　　//注意malloc傳回值是void *,申請時需要強制轉換成需要的類型memset(str,0,10);  　　　　　//如果不清空，申請的地區值是隨機的，養成好習慣strcpy(str,"happylife"); 　 //使用strcpy特別注意拷貝的字串長度<=10-1，即要預留字串結束標誌‘\0‘puts(str);free(str);printf("str[address]:%s[%x]\n",str,str);  //這裡的str內容為空白，但是指標地址還在str=NULL;  　　　　　　　　　　//注意指標free之後該指標仍然存在，最好將它指向為空白。printf("str[address]:%s[%x]\n",str,str);  //這裡的str內容為空白，地址也為空白}

　　

C語言二重指標與malloc