C修改函数的指针型形参对其实参的影响

这一次的Leetcode题又给我贡献了两篇文章，太棒了！

前言

在做Leetcode第21题时，原本觉得有些代码重复调用了，就想弄成函数形式，是这个作用：
传参两个链表结点，比较值的大小，将值小的作为返回值，并将该指针后移一个结点。
但在使用中，出现无限循环，测试发现是因为函数内虽然后移了指针，但实参并不受影响。
因此好奇这是Leetcode编译器的特性还是我的C理解不到位。
于是有了这次测试，测试的结果，的确是我学的不到位了。

原测试代码

• 代码使用两个结点进行测试，分别是：
  • 结点1：val==1，next指向结点2，结点1是头结点。
  • 结点2：val==2，next指向NULL。
• 代码中会先输出头结点的值及其地址，
  • 再通过nextNode将头结点后移，并输出其值及其地址，
    • 再返回主函数继续输出头结点的值及其地址。

#include <stdio.h>

struct ListNode{
    int val;
    struct ListNode* next;
};

void nextNode(struct ListNode* node);

int main(){
    struct ListNode* testNode = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
    testNode->val = 1;
    testNode->next = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
    testNode->next->val = 2;
    testNode->next->next = NULL;
    printf("val: %d, pointer: %p, next pointer:%p\n", testNode->val, testNode, testNode->next);
    nextNode(testNode);
    printf("val: %d, pointer: %p, next pointer:%p\n", testNode->val, testNode, testNode->next);
}

void nextNode(struct ListNode* node){
    node->val = 3;
    node = node->next;
    printf("val: %d, pointer: %p, next pointer:%p\n", node->val, node, node->next);
}

结果分析

运行结果如下：

val: 1, pointer: 00000000007313E0, next pointer:0000000000731400
val: 2, pointer: 0000000000731400, next pointer:0000000000000000
val: 3, pointer: 00000000007313E0, next pointer:0000000000731400

• 可以看出：
  • 第一次，在主函数中输出第一个结点的信息，
  • 第二次，在函数内部输出第二个结点的信息，
  • 第三次，返回主函数输出第一个结点的信息。
• 即通过nextNode函数后移结点后，虽然函数内部形参发生了变化，但实参并没有改变。
  • 这与我的认知不同，修改指针型的形参理应影响实参。
  • 然后回想了下我几个月没碰的C语言，想起了似乎是还需要加*。
  • 于是修改了nextNode函数，进行了新一次测试。
    • 即，将node = node->next;修改成了*node = *node->next;。

新测试代码

代码仅将nextNode函数中的node = node->next;修改成了*node = *node->next;。

#include <stdio.h>

struct ListNode{
    int val;
    struct ListNode* next;
};

void nextNode(struct ListNode* node);

int main(){
    struct ListNode* testNode = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
    testNode->val = 1;
    testNode->next = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
    testNode->next->val = 2;
    testNode->next->next = NULL;
    printf("val: %d, pointer: %p, next pointer:%p\n", testNode->val, testNode, testNode->next);
    nextNode(testNode);
    printf("val: %d, pointer: %p, next pointer:%p\n", testNode->val, testNode, testNode->next);
}

void nextNode(struct ListNode* node){
    node->val = 3;
    *node = *node->next;
    printf("val: %d, pointer: %p, next pointer:%p\n", node->val, node, node->next);
}

第二次结果分析

运行结果如下：

val: 1, pointer: 0000000000A213E0, next pointer:0000000000A21400
val: 2, pointer: 0000000000A213E0, next pointer:0000000000000000
val: 2, pointer: 0000000000A213E0, next pointer:0000000000000000

• 结果与预想的一致，函数内部修改形参后反馈到了实参。

总结

• 在通过函数修改指针形参时，要注意是否加了*，
  • 不加*，修改的是地址值，
  • 加了*，修改的才是地址对应的值。
• 尤其是修改链表、树这一类数据结构时要注意。