c语言如何改变入参的值

通过指针、使用指向变量的指针

在C语言中，改变函数参数的值并不是直接通过传值来实现的，而是通过传递参数的地址（即指针）来实现的。使用指针可以直接访问和修改变量的内存地址，从而达到改变其值的目的。在本文中，我们将详细探讨在C语言中通过指针来改变函数参数值的各种方法和技巧，并提供丰富的示例代码来帮助理解。

一、基本概念

1、值传递与地址传递

在C语言中，函数参数的传递方式主要有两种：值传递和地址传递。值传递是将实际参数的值复制一份传递给函数，函数内对参数的修改不会影响实际参数。而地址传递则是将实际参数的地址传递给函数，函数内通过指针访问和修改实际参数。

2、指针的基本概念

指针是一个变量，其值是另一个变量的地址。通过指针，我们可以间接访问和修改该地址上的变量值。声明一个指针变量时，需要指定其指向的数据类型，并使用*符号来表示。

int a = 10; // 声明一个整型变量
int *p = &a; // 声明一个指向整型变量a的指针p

3、指针与函数

通过将实际参数的地址传递给函数，我们可以在函数内部通过指针来修改实际参数的值。

#include <stdio.h>
// 使用指针改变函数参数的值
void changeValue(int *p) {
    *p = 20;
}
int main() {
    int a = 10;
    printf("Before: %dn", a); // 输出10
    changeValue(&a);
    printf("After: %dn", a); // 输出20
    return 0;
}

在上面的例子中，changeValue函数接收一个指针参数，通过解引用指针*p来修改实际参数的值。

二、通过指针改变基本数据类型的值

1、改变整型值

改变整型值是最简单的例子，我们只需要将整型变量的地址传递给函数。

#include <stdio.h>
void changeIntValue(int *p) {
    *p = 100;
}
int main() {
    int a = 10;
    printf("Before: %dn", a);
    changeIntValue(&a);
    printf("After: %dn", a);
    return 0;
}

2、改变浮点型值

同样地，可以通过传递浮点型变量的地址来改变其值。

#include <stdio.h>
void changeFloatValue(float *p) {
    *p = 3.14;
}
int main() {
    float f = 1.23;
    printf("Before: %.2fn", f);
    changeFloatValue(&f);
    printf("After: %.2fn", f);
    return 0;
}

3、改变字符型值

同理，我们也可以通过传递字符型变量的地址来改变其值。

#include <stdio.h>
void changeCharValue(char *p) {
    *p = 'Z';
}
int main() {
    char c = 'A';
    printf("Before: %cn", c);
    changeCharValue(&c);
    printf("After: %cn", c);
    return 0;
}

三、通过指针改变数组的值

数组在C语言中是以指针形式进行传递的，因此我们可以直接在函数内改变数组元素的值。

1、改变整型数组的值

#include <stdio.h>
void changeArrayValues(int *arr, int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        arr[i] = i * 10;
    }
}
int main() {
    int arr[5] = {0, 1, 2, 3, 4};
    printf("Before: ");
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("n");
    changeArrayValues(arr, 5);
    printf("After: ");
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("n");
    return 0;
}

2、改变字符数组的值

字符数组（字符串）也可以通过指针来改变其值。

#include <stdio.h>
void changeStringValue(char *str) {
    str[0] = 'H';
    str[1] = 'i';
    str[2] = '';
}
int main() {
    char str[100] = "Hello, World!";
    printf("Before: %sn", str);
    changeStringValue(str);
    printf("After: %sn", str);
    return 0;
}

四、通过指针改变结构体的值

结构体是C语言中用于封装多个数据项的自定义数据类型。我们可以通过传递结构体变量的地址来改变结构体成员的值。

1、基本示例

#include <stdio.h>
typedef struct {
    int id;
    char name[50];
} Student;
void changeStudentInfo(Student *s) {
    s->id = 100;
    snprintf(s->name, sizeof(s->name), "John Doe");
}
int main() {
    Student student = {1, "Alice"};
    printf("Before: id=%d, name=%sn", student.id, student.name);
    changeStudentInfo(&student);
    printf("After: id=%d, name=%sn", student.id, student.name);
    return 0;
}

2、复杂结构体的示例

如果结构体包含指针成员，我们还可以通过传递结构体指针来改变这些成员的值。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct {
    int *grades;
    int count;
} GradeBook;
void changeGradeBook(GradeBook *gb) {
    gb->count = 3;
    gb->grades = (int *)malloc(gb->count * sizeof(int));
    for (int i = 0; i < gb->count; i++) {
        gb->grades[i] = (i + 1) * 10;
    }
}
int main() {
    GradeBook gb;
    gb.grades = NULL;
    gb.count = 0;
    changeGradeBook(&gb);
    printf("Grades: ");
    for (int i = 0; i < gb.count; i++) {
        printf("%d ", gb.grades[i]);
    }
    printf("n");
    free(gb.grades);
    return 0;
}

五、通过指针改变指针的值

在C语言中，我们不仅可以通过指针改变基本数据类型和结构体的值，还可以通过指针改变指针本身的值。

1、改变指向的地址

通过传递指针的地址，我们可以在函数内改变指针指向的地址。

#include <stdio.h>
void changePointer(int p) {
    static int b = 20;
    *p = &b;
}
int main() {
    int a = 10;
    int *ptr = &a;
    printf("Before: *ptr=%dn", *ptr); // 输出10
    changePointer(&ptr);
    printf("After: *ptr=%dn", *ptr); // 输出20
    return 0;
}

2、动态分配内存

通过传递指针的地址，我们还可以在函数内动态分配内存，并将分配的内存地址返回给调用者。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void allocateMemory(int p, int size) {
    *p = (int *)malloc(size * sizeof(int));
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        (*p)[i] = i * 10;
    }
}
int main() {
    int *arr = NULL;
    int size = 5;
    allocateMemory(&arr, size);
    printf("Array: ");
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("n");
    free(arr);
    return 0;
}

六、最佳实践

1、使用const关键字

在传递指针参数时，如果函数不需要修改参数的值，最好使用const关键字来声明指针参数，这样可以提高代码的可读性和安全性。

#include <stdio.h>
void printArray(const int *arr, int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("n");
}
int main() {
    int arr[5] = {0, 1, 2, 3, 4};
    printArray(arr, 5);
    return 0;
}

2、避免指针悬挂

在使用指针时，必须确保指针始终指向有效的内存地址。避免使用已经释放或未初始化的指针，否则可能会导致程序崩溃或产生不可预期的结果。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
    int *p = (int *)malloc(sizeof(int));
    *p = 10;
    free(p);
    // 避免指针悬挂
    p = NULL;
    if (p != NULL) {
        printf("%dn", *p);
    }
    return 0;
}

3、合理使用动态内存分配

在使用动态内存分配时，要确保及时释放分配的内存，避免内存泄漏。同时，分配内存后要检查分配是否成功。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
    int *p = (int *)malloc(sizeof(int));
    if (p == NULL) {
        printf("Memory allocation failedn");
        return 1;
    }
    *p = 10;
    printf("%dn", *p);
    free(p);
    return 0;
}

七、总结

在C语言中，通过指针来改变函数参数的值是非常常见且重要的编程技巧。通过传递变量的地址，可以在函数内部直接访问和修改实际参数的值，避免了值传递带来的局限性。本文详细介绍了如何通过指针改变基本数据类型、数组、结构体以及指针本身的值，并提供了丰富的示例代码来帮助理解。同时，我们也探讨了一些最佳实践，以提高代码的安全性和可读性。希望本文能对学习和掌握C语言中的指针操作有所帮助。