兩層指針也是指針,同樣可以表示傳入參數、傳出參數或者Value-result參數,只不過該參數所指的內存空間應該解釋成一個指針變數。用兩層指針做傳出參數的系統函數也很常見,比如pthread_join(3)
的void **
參數。下面看一個簡單的例子。
例 24.3. 兩層指針做傳出參數
/* redirect_ptr.h */ #ifndef REDIRECT_PTR_H #define REDIRECT_PTR_H extern void get_a_day(const char **); #endif
想一想,這裡的參數指針是const char **
,有const
限定符,卻不是傳入參數而是傳出參數,為什麼?如果是傳入參數應該怎麼表示?
/* redirect_ptr.c */ #include "redirect_ptr.h" static const char *msg[] = {"Sunday", "Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday"}; void get_a_day(const char **pp) { static int i = 0; *pp = msg[i%7]; i++; }
/* main.c */ #include <stdio.h> #include "redirect_ptr.h" int main(void) { const char *firstday = NULL; const char *secondday = NULL; get_a_day(&firstday); get_a_day(&secondday); printf("%s\t%s\n", firstday, secondday); return 0; }
兩層指針作為傳出參數還有一種特別的用法,可以在函數中分配內存,調用者通過傳出參數取得指向該內存的指針,比如getaddrinfo(3)
的struct addrinfo **
參數。一般來說,實現一個分配內存的函數就要實現一個釋放內存的函數,所以getaddrinfo(3)
有一個對應的freeaddrinfo(3)
函數。
表 24.4. 通過參數分配內存示例:void alloc_unit(unit_t **pp);
void free_unit(unit_t *p);
調用者 | 實現者 |
---|---|
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例 24.4. 通過兩層指針參數分配內存
/* para_allocator.h */ #ifndef PARA_ALLOCATOR_H #define PARA_ALLOCATOR_H typedef struct { int number; char *msg; } unit_t; extern void alloc_unit(unit_t **); extern void free_unit(unit_t *); #endif
/* para_allocator.c */ #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include "para_allocator.h" void alloc_unit(unit_t **pp) { unit_t *p = malloc(sizeof(unit_t)); if(p == NULL) { printf("out of memory\n"); exit(1); } p->number = 3; p->msg = malloc(20); strcpy(p->msg, "Hello World!"); *pp = p; } void free_unit(unit_t *p) { free(p->msg); free(p); }
/* main.c */ #include <stdio.h> #include "para_allocator.h" int main(void) { unit_t *p = NULL; alloc_unit(&p); printf("number: %d\nmsg: %s\n", p->number, p->msg); free_unit(p); p = NULL; return 0; }
思考一下,為什麼在main
函數中不能直接調用free(p)
釋放內存,而要調用free_unit(p)
?為什麼一層指針的函數介面void alloc_unit(unit_t *p);
不能分配內存,而一定要用兩層指針的函數介面?
總結一下,兩層指針參數如果是傳出的,可以有兩種情況:第一種情況,傳出的指針指向靜態內存(比如上面的例子),或者指向已分配的動態內存(比如指向某個鏈表的節點);第二種情況是在函數中動態分配內存,然後傳出的指針指向這塊內存空間,這種情況下調用者應該在使用內存之後調用釋放內存的函數,調用者的責任是請求分配和請求釋放內存,實現者的責任是完成分配內存和釋放內存的操作。由於這兩種情況的函數介面相同,應該在文檔中說明是哪一種情況。