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值传递, 指针传递?

这几天在学习C过程中,在使用指针作为函数参数传递的时候出现了问题,根本不知道从何得解:源代码如下:
    createNode(BinNode *tree,char *p)
    {
        tree = (BinNode *) malloc(sizeof(BinNode));
        tree->data = *p;
    }
该代码段的意图是通过一个函数创建一个二叉树的节点,然而在,调用该函数后,试图访问该节点结构体的成员时候,却发生了内存访问错误,到底问题出在哪儿呢?

一直不明白指针作为函数参数传值的机制,翻开林锐的《高质量C/C++编程指南》,找到了答案。

    [如果函数的参数是一个指针,不要指望用该指针去申请动态内存]
    
原来问题出在C编译器原理上:编译器总是要为函数的每个参数制作临时副本,指针参数tree的副本是 _tree,编译器使 _tree = tree。如果函数体内的程序修改了_tree的内容,就导致参数tree的内容作相应的修改。这就是指针可以用作输出参数的原因。
即上面的函数代码经过编译后成为:
    createNode(BinNode *tree,char *p)
    {
        BinNode *_tree;
        _tree = tree;
        _tree = (BinNode *) malloc(sizeof(BinNode));
        _tree->data = *p;
    }
如果没有
    _tree = (BinNode *) malloc(sizeof(BinNode));
这个语句,在函数体内修改了_tree的内容,将会导致参数tree的内容作相应的修改,因为它们指向相同的内存地址。而
    _tree = (BinNode *) malloc(sizeof(BinNode));
这个句,系统重新分配内存给_tree指针,_tree指针指向了系统分配的新地址,函数体内修改的只是_tree的内容,对原tree所指的地址的内容没有任何影响。因此,函数的参数是一个指针时,不要在函数体内部改变指针所指的地址,那样毫无作用,需要修改的只能是指针所指向的内容。即应当把指针当作常量。

如果非要使用函数指针来申请内存空间,那么需要使用指向指针的指针
    createNode(BinNode **tree,char *p)
    {
        *tree = (BinNode *) malloc(sizeof(BinNode));
    }
上面的是林锐的说法,目前来说不知道怎么去理解,不过可以有另外的方案,通过函数返回值传递动态内存:
    BinNode *createNode()
    {
        BinNode *tree;
        tree = (BinNode *) malloc(sizeof(BinNode));
        return tree;
    }
这个倒还说得过去,因为函数返回的是一个地址的值,该地址就是申请的内存块首地址。但是,这个容易和另外的一个忠告相混绕
    [不要用return语句返回指向“栈内存”的指针,因为该内存在函数结束时自动消亡]

这里区分一下静态内存,栈内存和动态分配的内存(堆内存)的区别:
(1) 从静态存储区域分配。内存在程序编译的时候就已经分配好,这块内存在程序的整个运行期间都存在。例如全局变量,static变量。
(2) 在栈上创建。在执行函数时,函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建,函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中,效率很高,但是分配的内存容量有限。
(3) 从堆上分配,亦称动态内存分配。程序在运行的时候用malloc或new申请任意多少的内存,程序员自己负责在何时用free或delete释放内存。动态内存的生存期由我们决定,使用非常灵活,但问题也最多。

因此,试图返回一个栈上分配的内存将会引发未知错误
    char *GetString(void)
    {
        char p[] = "hello world";
        return p; // 编译器将提出警告
    }
p是在栈上分配的内存,函数结束后将会自动释放,p指向的内存区域内容不是"hello world",而是未知的内容。
如果是返回静态存储的内存呢:
    char *GetString(void)
    {
        char *p = "hello world";
        return p;
    }
这里“hello world”是常量字符串,位于静态存储区,它在程序生命期内恒定不变。无论什么时候调用GetString,它返回的始终是同一个“只读”的内存块。
 
[参考:林锐《高质量C/C++编程指南》]

posted on 2010-10-31 19:32 jince 阅读(665) 评论(0)  编辑 收藏 引用

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