我正在尝试理解代码 sn-ps free a double pointer
和 Why use double pointer? or Why use pointers to pointers?
我想了解以下内容的区别。两个sn-ps都来自上面的url
int** pt;
pt = (int*) malloc(sizeof(int)*10);
和
*pt = (int*) malloc(sizeof(int)*10);
你能用一些例子和图纸详细说明
【问题讨论】：
首先，sn-p 代码不好有几个原因 - 第一个是将malloc 的结果转换为错误的类型，并使用错误的类型来计算内存量。修复了演员表和类型问题，我们有：
int **pt;
pt = malloc( sizeof *pt * 10 ); // allocate space for 10 int *
*pt = malloc( sizeof **pt * 10 ); // allocate space for 10 int
执行第一行后，你有以下内容：
int ** int *
+---+ +---+
pt: | | --------------->| | pt[0]
+---+ +---+
| | pt[1]
+---+
| | pt[2]
+---+
...
+---+
| | pt[9]
+---+
您已为 10 个int * 对象留出空间，pt 指向其中的第一个。
下一行
*pt = malloc( sizeof **pt * 10 ); // allocate space for 10 int
为 10 个int 对象分配空间，并设置pt[0] 指向它们：
int ** int * int
+---+ +---+ +---+
pt: | | --------------->| | pt[0] -------->| | pt[0][0]
+---+ +---+ +---+
| | pt[1] | | pt[0][1]
+---+ +---+
| | pt[2] | | pt[0][2]
+---+ +---+
... ...
+---+ +---+
| | pt[9] | | pt[0][9]
+---+ +---+
这说明了一种分配“锯齿状”数组的方法；您仍然可以将其索引为pt[i][j]，但与真正的二维数组不同，行在内存中并不相邻，并且每一行的长度可能不同。你通常会这样写
pt = malloc( sizeof *pt * ROWS );
if ( pt )
{
for ( size_t r = 0; r < ROWS; r++ )
{
pt[r] = malloc( sizeof *pt[r] * COLS );
}
}
当这一切都完成后，你有这样的东西：
int ** int * int
+---+ +---+ +---+---+ +---+
pt: | | ---------> | | pt[0] --------> | | | ... | | pt[0][0] - pt[0][COLS-1]
+---+ +---+ +---+---+ +---+
| | pt[1] ------+
+---+ | +---+---+ +---+
| | pt[2] ---+ +-> | | | ... | | pt[1][0] - pt[1][COLS-1]
+---+ | +---+---+ +---+
... |
| +---+---+ +---+
+----> | | | ... | | pt[2][0] - pt[2][COLS-1]
+---+---+ +---+
【讨论】：
sizeof *pt 而不是sizeof(int) 消除了该特定问题。 T *p = malloc( sizeof *p * N ); 将永远做正确的事，不管T。
p，我将使用sizeof *p，而不是sizeof some_arbitrary_type_that_isn't_the_same_type_as_*p。跨度>
以下是错误的，编译器应该抱怨类型：
int** pt;
pt = (int*) malloc(sizeof(int)*10);
这也是错误的另一个原因（这里pt实际上并没有指向任何可用的东西）：
int** pt;
*pt = (int*) malloc(sizeof(int)*10);
指向T 的指针是T * 类型的变量，它可能包含某些内存的地址，而该地址可能包含T 类型的元素：
+------+
| | pointer to T
+------+
|
v
+-------------+-------------+-------------+
| | | | elements of type T
+-------------+-------------+-------------+
例如，在C语言中，要获取绘制的内容，可以这样写：
int *pi;
pi = malloc(sizeof(int)*3);
如果你有一个指向 T 的指针，那么图表可能是这样的：
+------+
| | pointer to pointer to T
+------+
|
v
+------+------+------+
| | | | pointers to T
+------+------+------+
| | | +-------------+-------------+-------------+
| | +---->| | | | elements of type T
| | +-------------+-------------+-------------+
| | +-------------+-------------+
| +---->| | | elements of type T
| +-------------+-------------+
|
v
+-------------+-------------+-------------+-------------+
| | | | | elements of type T
+-------------+-------------+-------------+-------------+
代码可能是：
int **ppi;
ppi = malloc(sizeof(int *)*3);
ppi[0] = malloc(sizeof(int)*3);
ppi[1] = malloc(sizeof(int)*2);
ppi[2] = malloc(sizeof(int)*4);
当然，malloc 可能会失败，应该针对失败测试返回值。
【讨论】：
使用强制转换帮助编译器在此代码 sn-p 中找到错误
int** pt;
pt = (int*) malloc(sizeof(int)*10);
例如，错误消息可能看起来像
error: assignment from incompatible pointer type [-Werror=incompatible-pointer-types]
pt = (int*) malloc(sizeof(int)*10);
^
如果不进行强制转换，编译器可以接受这个明显无效的代码，因为函数malloc 的返回类型是void *，并且void * 类型的指针可以分配给指向任何其他类型对象的指针。
即在赋值的右侧，计算表达式的类型为int *，而在赋值的左侧，有一个int **类型的对象，并且没有从@987654328类型的隐式转换@ 类型为int **。
这段代码sn-p
int** pt;
*pt = (int*) malloc(sizeof(int)*10);
由于其他原因无效。指针pt 未由对象的有效地址初始化。如果指针具有自动存储持续时间，则它具有不确定的值；如果指针具有静态存储持续时间，则它具有 NULL。在任何情况下，它的取消引用都会导致未定义的行为。
这样写就对了
int* pt;
^^^^^^^
pt = (int*) malloc(sizeof(int)*10);
但是这个结构
int** pt;
//...
*pt = (int*) malloc(sizeof(int)*10);
可以在某些情况下有效。
假设你声明了一个指针
int *pt;
并且想在一个函数中初始化它。在这种情况下，您必须通过引用将指针传递给函数。否则，函数将处理指针的副本，在这种情况下，函数中不会分配原始指针。
所以对应的代码sn-p可以看成演示程序中的样子
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
size_t f( int **pt )
{
const size_t N = 10;
*pt = (int*) malloc( sizeof( int ) * N );
if ( *pt )
{
int value = 0;
for ( size_t i = 0; i < N; i++ ) ( *pt )[i] = value++;
}
return *pt == NULL ? 0 : N;
}
int main( void )
{
int *pt;
size_t n = f( &pt );
if ( n )
{
for ( size_t i = 0; i < n; i++ ) printf( "%d ", pt[i] );
putchar( '\n' );
}
free( pt );
}
程序输出是
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
【讨论】：