为什么在创建 push 函数时使用指向堆栈指针的指针？答案

【问题标题】：Why use a pointer to a pointer to the stack when creating a push function?为什么在创建 push 函数时使用指向堆栈指针的指针？
【发布时间】：2010-12-19 14:20:18
【问题描述】：

我正在看一个实现堆栈的链接列表的教科书示例。我不明白为什么推送操作需要使用指向堆栈的指针的指针。请参阅以下示例：

bool push( Element **stack, void *data)
{
    Element *elem = new Element;
    if(!elem) return false;

    elem->data = data;
    elem->next = *stack;
    *stack = elem;
    return true;
}

如果有人能帮助澄清为什么 push 方法的第一个参数是指向指针的指针，我将不胜感激。谢谢。

太棒了，感谢您提供的所有出色帮助。

【问题讨论】：

C 没有新的关键字。 C++ 可以。也就是说，C++ 在分配内存失败时会抛出异常，因此无需检查 null。
另外请记住，您可以使用引用而不是指针来让编译器为您完成繁琐的工作。

标签： c++ pointers linked-list stack

【解决方案1】：

函数需要修改Element指针的值，所以需要一个指向那个指针的指针。

换一种说法：当一个函数需要修改某个东西时，它会获取一个指针。

在这种情况下，那个东西本身就是一个指针。所以函数最终得到一个指向指针的指针。

【讨论】：

好吧...如果我错了请纠正我：如果我们只是想在链表的末尾添加一些东西（不是推送函数，只是一个 addItem 函数），我们不需要指向列表指针的指针？
通常，您会有一个指向最后一个元素的指针，其中包含一个您想要更改的带有 NULL 值的指针。所以，是的，你只需要一个指向最后一个元素的指针。
嗯.. 在这种情况下，您的 **stack 指针用于跟踪列表末尾的位置。如果您不需要跟踪这样的值，那么不，在将元素添加到链接列表时，您根本不需要担心它。您可以想象只使用指向列表本身的指针。
.. 但是如果你要调用一个重复添加到列表末尾的函数，那么你需要一些其他的方法来知道末尾在哪里。您可以遍历每个函数调用的列表以查找最后一个元素；但保留指向列表末尾的指针可能更方便。
这是一个堆栈，而不是一个列表。您通常只与堆栈的头部交互，而不是另一端。

【解决方案2】：

你必须更新一个指针。

列表只不过是指向Element 的指针。所以你可以把它重写为

bool push(List* stack, void* data);

你没有看到，如果你不使用双指针，你的实际声明是

bool push(List stack, void* data);

这根本不会改变原始列表。

但交替地，

bool push(Element* &stack, ...)

也可以，因为它允许您更新。

【讨论】：

【解决方案3】：

指针只是一个保存值的变量，该值是内存地址。

指向指针的指针也只是一个保存值的变量。该值是指针的内存地址。

当您想更改指针的值时，您使用指向指针的指针。

//Not a very useful example, but shows what I mean...
void getOffsetBy3Pointer(const char *pInput, char **pOutput)
{
  *pOutput = pInput + 3;
}

你这样调用这个函数：

const char *p = "hi you";
char *pYou;
getOffsetBy3Pointer(p, &pYou);
assert(!stricmp(pYou, "you"));

现在考虑如果我们尝试用单个指针来实现这个函数会发生什么。

//Note: This is completely wrong
void BadGetOffsetBy3Pointer(const char *pInput, char *pOutput)
{
  //*pOutput refers to the first actual char element that pOutput points to.
  pOutput = pInput + 3;
  //pOutput now points to pInput + 3, but the variable we passed in remains distinct.
}

你这样调用这个函数：

const char *p = "hi you";
char *pYou = NULL;
BadGetOffsetBy3Pointer(p, pYou);
assert(pYou == NULL);

请注意，在 BadGetOffsetBy3Pointer 中，我们可以更改某些字符，但无法更改 pYou 指向的内容。

【讨论】：

【解决方案4】：

堆栈由指向最后一个被压入它的元素的指针表示。为了通过压入一个元素来改变堆栈，这个指针必须被更新，所以我们将一个指向它的指针传递给 push 函数。

【讨论】：

【解决方案5】：

看看有人会如何使用这个推送功能：

Data d1, d2;

Stack *s = null; // s := null
push(&s, &d1); // s := {d1}->null
push(&s, &d2); // s:= {d2}->{d1}->null

现在可以继续使用变量s了，已经被push修改为指向增长栈顶。

在堆栈中，你总是希望维护一个指向顶部的指针，而 push 函数使维护这个指针变得更加容易。

【讨论】：

【解决方案6】：

栈基本上是一个指针的链表。每个指向它下面的一个。因为您有一个新元素，并且您希望该元素在列表中排在第一位（因此使用术语“堆栈”，您必须更改指向列表开头的位置。

要更改“指向列表头的指针”中的值，您需要该地址指针。

【讨论】：

【解决方案7】：

因为这条线：

    *stack = elem;

基本上你是在修改函数内部的原始指针。

【讨论】：