C语言二级指针的用法与原理

提到指针，我们都知道指针是用来存储一个变量的地址。所以，当我们定义了一个指向指针的指针的时候（pointer to pointer），我们也称之为二级指针，那针对于这个二级指针来说，第一级指针存放的是指向的变量的地址，第二级指针存放的是第一级指针的地址。可以用下面这张图表示他们之间的关系。

二级指针关系图

上图所表达的意思也就是，一级指针变量 ptr1 存放的是 var 变量的地址，二级指针变量 ptr2 存放的是一级指针变量的地址。这也就是关于二级指针的相关概念。

一级指针与二级指针关系示例

下图是代码运行的结果：

代码运行结果截图

结果也很明显了，一级指针变量 p 存放的是变量 a 的地址，二级指针变量 q 存放的是一级指针变量 p 的地址，所以根据以上结果也能得出下面的等式：

q = &p;*q = p = &a;**q = *p = a;

在了解了上述一级指针和二级指针的一个关系之后，我们再来看另外一个例子：

现在有如下代码：

int main（void）{ int **ipp; int i = 5，j = 6，k = 7; int *ip1 = &i，*ip2 = &j; }

如果这个时候，我们加了这么一句代码：

ipp = &ip1;

那么上述所涉及到的数据之间的关系是这样的：

变量关系图

根据上面这个图我们也可以知道，对于 ipp 的两次解引用的结果是 i 的值，也就是说 **ipp = 5，我想对于这个的理解并不困难，如果我继续在这个基础上添加代码，注意，是在上条代码的基础上添加如下代码：

*ipp = ip2;

在这条代码的作用下，数据关系图就发生了改变，改变如下所示：

数据关系图

对于上述的变化来说，我们增加的代码改变的是 *ipp 的值，也就是说 ipp 的值是不会发生改变的，既然 ipp 的值不会发生改变，那么 ipp 指向 ip1 的关系不会发生改变，我们增加的代码改变了 *ipp 的值，那么也就是说改变了一级指针指向的值，而 ip2 是指向 j 的，所以也就有了上述的变化。

紧接着我们继续在第一条增加的代码的基础上重新增加一条代码，增加的代码如下：

*ipp = &k;

那么这个时候所对应的数据关系图如下图所示：

数据关系图

这个原理和刚才的一样，不在这里赘述了。

二级指针的应用那再讲述了上述的基本概念之后，我们知道二级指针变量是用于存放一级指针变量的地址的，那么在具体的实际应用中，又在什么地方可以用到二级指针呢？下面来看一个 C 语言函数传址调用的例子。

我们在刚学习指针的时候，都会碰到如下这样一个例子：

void swap（int *a，int *b）{ int temp; temp = *a; *a = *b; *b = temp;}

之所以在定义函数时，把函数的形参定义为指针，而非如下这样的形式：

void swap（int a，int b）;

是因为C 语言在进行函数调用的时候，是将实参的值复制一份，并将其副本传递到函数调用里，如果形参定义的不是指针，那么在函数内部改变数值，不会对实参本来的值发生改变。而将形参定义成了指针的话，那么传到函数里面的值虽然是实参地址的一个副本，但是地址里存的值发生了改变，也就导致实参本来的值也发生了改变。

有了上述分析的基础上，我们知道，如果要在一个函数内改变一个数的值，那么就需要将形参定义为指针。同样的，如果我们要在一个函数内改变一个指针的值，我们就需要将形参定义了二级指针，下面来看这样一个例子：

#include 《stdlib.h》int allocstr（int len，char **retptr）{ char *p = malloc（len + 1）;/*加 1 是为了 ‘\0’ */ if （p = NULL） return 0; *retptr = p; return 1;}

在调用的时候，是像下面这样子进行调用的：

char *string = “hello world！”char *copystr;if （allostr（strlen（string），©str）） strcpy（copystr，string）;else printf（“out of memory！\n”）;

上述这个例子就是涉及到字符串拷贝的一个实际的例子，因为我们要在 allostr 里改变指针变量 copystr 的值（要使用 malloc 分配内存），那么就需要把 copystr 的地址传到函数里，那么这个时候，所定义的函数形参也就需要是二级指针了。

二级指针在单链表中的应用首先，我们有这样一个单链表的数据结构：

typedef struct ListNode{ int data; struct ListNode *next;}ListNode;

依据这样一个数据结构，假定我们创建了一个如下所示的一个单链表：

单链表

那么我们如果要删除链表中的一个结点的时候，第一时间采用的可能是如下所示的代码：

ListNode *find_and_delete（ListNode *head，int target）{ ListNode *pre = NULL; ListNode *entry; for （entry = head; entry ！= NULL; entry = entry-》next） { if （entry-》data == target） { /* 判断删除的结点是否是第一个结点*/ if （entry == head） head = entry-》next; else pre-》next = entry-》next; free（entry）; break; } pre = entry; } return head;}

上述代码所述的删除结点的思路遵循如下图所示的原理，首先是关于当所要删除的结点是第一个结点的时候，删除结点示意图如下所示：

第一个结点删除原理

如果要删除的结点不是处在第一个结点的位置，那么删除结点的原理示意图如下图所示：

普通结点删除

上述就是一个使用一级指针操作链表的一个简单地例子，自己在理解这个例子的时候，也存在几个对我来说的难点，笔者写下来和大家分享一下，首先，

第一个难点就是头指针，在图中画的头指针指向了第一个结点，图中所示的头指针并没有数据域，只是单单地指向了第一个结点，在代码中的 head 指针变量却有数据域，并且就是第一个结点的数据，这个概念的理解其实是对于指针的理解，head 指向了第一个结点，一定注意在这里的 head 是头指针，并不是头结点。（这是笔者个人的理解，如果大家有不同的看法，欢迎各位朋友添加笔者微信共同探讨）。

第二个难点就是上述函数中，函数有一个返回值，返回了头指针。为什么要返回呢？是因为当前传入函数的形参是一级指针，在函数内部改变 head ，在函数运行结束时，head 值并不会发生改变，所以要返回。

第三个难点，那么为什么链表操作中，又能够删除中间的结点呢？是因为虽然 传进去的 head 是一级指针，但是 head 结构体成员内的 next 是一个指针，那这样的话，对于 next 成员来说它是一个二级指针，对于他的变化，在函数结束时是会产生改变的，所以可以删除中间的结点。

二级指针在单链表结点删除的应用上面的例子中，在删除单链表的结点的时候，我们形参采用的是一级指针的方式，在这个过程中，还需要引入 pre 指针来解决这个问题，还有一种很巧妙的方法，利用了二级指针的特性解决了结点删除的问题，在这个过程中，运用二级指针，不需要进行删除第一个结点的判断。具体代码如下：

void find_and_delete2（ListNode **head，int target）{ for （; *head ！= NULL; head = &（*head）-》next） { if （（*head）-》data == target） { （*head） = （*head）-》next; break; } } }

上述的代码没有创建任何局部变量，直接利用 head 进行遍历链表，因为其是二级指针，这样子进行遍历在函数结束后不会改变其本身的链表结构。然后，在进行删除的时候，（*head） 在函数结束后是会保持其在函数内的变化值的，所以也就完成了结点的删除。