29 指针之指针的概念

在C语言学习中，指针是一个非常重要的概念。我们前一篇文章讨论了“字符串之字符串与字符数组的区别”，这篇文章将继续深入探讨指针的相关内容，重点介绍指针之指针的概念。

什么是指针之指针

首先，回顾一下指针的基本概念。我们可以使用指针来存储变量的地址，而指针之指针，顾名思义，就是一个指向指针的指针。它的作用是可以让我们间接地访问一个指针所指向的内容。

定义

在C语言中，我们可以通过双重星号来定义一个指针之指针，语法如下：

int **ptr;

这里的ptr是一个指向int类型指针的指针。

视觉化

为了更好地理解指针之指针，我们可以将其视为以下结构：

variable -> value
pointer  -> address (points to variable)
pointer_to_pointer -> address of pointer (points to pointer)

使用场景

指针之指针常用于以下几种情况：

1. 动态二维数组：当我们需要创建一个动态的二维数组时，指针之指针会非常有用。
2. 修改指针：如果我们需要在一个函数中修改指针的值。

动态二维数组示例

以下是一个使用指针之指针实现动态二维数组的简单示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    int rows = 3, cols = 4;
    // 创建一个指向整型指针的指针
    int **array = (int **)malloc(rows * sizeof(int *));
    
    // 为每一行分配内存
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        array[i] = (int *)malloc(cols * sizeof(int));
    }

    // 给二维数组赋值
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        for (int j = 0; j < cols; j++) {
            array[i][j] = i * cols + j;
        }
    }

    // 打印二维数组的内容
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        for (int j = 0; j < cols; j++) {
            printf("%d ", array[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }

    // 释放内存
    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        free(array[i]);
    }
    free(array);

    return 0;
}

代码解析

1. 内存分配：使用malloc为行分配了一个int*类型的指针数组 array，而后又为每一行分配了int类型的数组。
2. 赋值和打印：通过双重循环给二维数组赋值，并打印出来。
3. 内存管理：最后，使用free释放动态分配的内存，以避免内存泄露。

修改指针的示例

指针之指针也可以用来在函数中修改指针变量的值：

#include <stdio.h>

void modifyPointer(int **ptr) {
    static int value = 5; // 静态变量
    *ptr = &value; // 修改指针指向
}

int main() {
    int *p = NULL;
    modifyPointer(&p);
    printf("The value is: %d\n", *p); // 输出: The value is: 5
    return 0;
}

代码解析

1. 函数参数：modifyPointer接收一个int**类型的参数，这样我们就能在函数中修改指针p的值。
2. 静态变量：value是一个静态局部变量，它的值在函数返回后不会消失，这样我们可以安全地返回它的地址。
3. 输出结果：通过指针p打印出的值为5，证明了指针的修改成功。

小结

在本篇中，我们深入了解了指针之指针的概念及其应用。我们通过具体的代码示例展示了如何使用指针之指针来创建动态二维数组以及在函数中修改指针的值。掌握指针之指针的使用将为你在C语言编程中处理复杂数据结构提供帮助。

在下一篇文章中，我们将讨论指针之指针与数组之间的关系和区别，敬请期待！