二级指针的作用分析

二级指针 – pointer to pointer

简单举例说明下这是一个什么神奇的东西，首先定义

const char *c = "hello";

我们虚拟展示一块内存（地址值与地址分配，包括机器位数都是人为虚拟设置的）

定义的只读c指向字符串”hello”，c所处的地址为59，地址59处存储的内容为63，表示字符串”hello”的起始地址。

接着我们定义二级指针

const char **cp = &c;

cp是指向c的指针，cp所处的地址为57，地址57处存储内容为59，表示c的地址，故**cp指向字符串”hello”的起始地址。

延伸一下，若是三级指针，道理也是一样的。

const char ***cpp = &cp;

进入正题，到底二级指针有何具体作用？

用作二维数组：

    /* allocate m*n int array */
    const int m = 2, n = 5;
    int **array = NULL;
    array = (int **)malloc(m * sizeof(int *));

    int i, j;
    for (i = 0; i < m; i++) {
        array[i] = (int *)malloc(n * sizeof(int));
    }

在申请完内存后，array就可以利用下标进行访问了，可以和我们定义传统的二维数组访问方式一致。

    int array[2][5] = {0};

但是这里需要区分是，int array[][]如此定义的二维数组在内容里的寻址空间是连续的，而int **array在申请内存后的寻址空间是分散连续的，对比图：

用作链表类指针操作：

这里主要以单向链表为例，一般来说我们对链表进行删除操作

struct list_t {
    int value_a;
    int value_b;
    struct list_t *next;
};

struct list_t *common_list_del(struct list_t *head, const int a, const int b)
{
    struct list_t *cur = head;
    struct list_t *prev = NULL;
    while (cur) {
        struct list_t * const next = cur->next;
        if (cur->value_a == a && cur->value_b == b) {
            if (prev) {
                prev->next = next;
            } else {
                head = next;
            }
            /* free cur */
        } else {
            prev = cur;
        }
        cur = next;
    }

    return head;
}

如果利用二级指针的特性，可以减少中间变量与代码行数 – 降低了代码复杂度，增加了理解复杂度:）

struct list_t *ptp_list_del(struct list_t **head, const int a, const int b)
    struct list_t **cur = head;
    while (*cur) {
        struct list_t *entry = *cur;
        if (entry->value_a == a && entry->value_b == b) {
            *cur = entry->next;
            /* free entry */
        } else {
            cur = &(entry->next);
        }
    }

    return *head;
}

在链表删除时，需要考虑重要问题之一是，若删除的是头节点则需要把头节点指针后移，在common_list_del方法中head值无法改变，但是在ptp_list_del方法中，head地址值是可变的，简化了操作。

大致分析下ptp_list_del方法，当不需要删除链表头时
先走第9行cur = &(entry->next)，不删除当前节点（第一次循环指向的是head节点，不删除），然后保存当前节点next的地址（那么在下一次循环开始cur保存的是prev->next地址）
然后再次进入循环在第4行struct list_t *entry = *cur，因为第9行的原因此时entry保存的prev->next地址
匹配到目标节点第6行*cur = entry->next，这里把prev->next指向cur->next，完成删除
当需要删除链表头时
首先匹配第6行*cur = entry->next，此时*cur是指向*head，直接把*head=entry->next（也就是*head = (*head)->next）

利用二级指针删除链表元素的接口ptp_list_del，返回值可以设置为void，因为head的地址已在函数内部改变。为了链式表达返回struct list_t，若想利用一级指针，直接在函数内部改变head的地址值，则需要利用“传引用”

struct list_t *references_list_del(struct list_t *&head, struct list_t *cp_head, const int a, const int b)
{
    struct list_t *cur = cp_head;
    struct list_t *prev = NULL;
    while (cur) {
        struct list_t * const next = cur->next;
        if (cur->value_a == a && cur->value_b == b) {
            if (prev) {
                prev->next = next;
            } else {
                head = next;
            }
            /* free cur*/
        } else {
            prev = cur;
        }
        cur = next;
    }
    return head;
}

修改指针地址-内存分配函数相关：

void wrong_malloc(char *p, const unsigned int size)
{
    p = (char *)malloc(size);
}

void correct_malloc(char **p, const unsigned int size)
{
    *p = (char *)malloc(size);
}

char *char_malloc(const unsigned int size)
{
    char *p = (char *)malloc(size);
    return p;
}

这里涉及到了函数传指针、传引用相关概念，具体分析，可以参考我的文章：深入理解C/C++形参、传指针、传引用

基于本文的简单测试代码 – 点击这里

（全文结束）

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进入正题，到底二级指针有何具体作用？

用作二维数组：

用作链表类指针操作：

修改指针地址-内存分配函数相关：

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