C语言小结-输入型参数和输出型参数

1、函数为什么需要传参和返回值

（1） 函数的作用就是处理数据，传入的参数就是被加工的数据，返回值就是输出的结果。
（2）函数名就是这个函数的入口，在内存中表示就是一个函数代码段的首地址，实质是一个指针常量，所以在程序中使用函数名都是当地址来用的，用来调用这个函数。再理解指针函数的实质就比较简单了。
（3） 如果一个函数没有传参和返回值，也是可以的，也可以正常运行，那么没有返回值和形参的函数怎么运行呢？为什么会有这种函数呢？其实这种类型的函数在C语言中有很多。主要有两个作用：1） 在系统初始化的时候，我们做一些系统的配置工作，这种类型的函数都是一些配置函数，不需要形参。2）我们处理一些全局变量的数据时，会用到这种类型的函数。

2、输入型参数和输出型参数

我们举个例子来说明一下什么是输入型参数，什么是输出型参数。

int func(int a , int *p)
{
    *p = a +10;

    return 0;
}

int main()
{

    int x , y ;
    x = 10;

    func(x,&y);
    printf("x = %d \n", x);
    printf("y = %d \n", y);

    return 0;
}

运行结果：

root@ubuntu:/mnt/hgfs/share/code/c_advance/pointer# ./a.out 
x = 10 
y = 20 

结论：
（1） func函数中a是输入型参数，p是输出型参数。
（2） 形参的传值调用是输入型参数。传址调用即有可能是输出型参数，也有可能是输入型参数。作为输入型参数使用时，一般会加入const关键字，表明是只读，不能修改。

2018.3.7更新

今天又发现了一个有趣的现象。事情是这样的：我需要申请一块内存空间，然后使用strcpy来拷贝一个字符串，最后printf打印，直接上代码：

#include 
#include 
#include 

void GetMemory(char *p)
{
    printf("GetMemory\n");
    p = (char *)malloc(100);
    printf("GetMemory: %p\n", p);

}

int main(void) 
{
    char *str = NULL;
    printf("&str = %p\n",&str); //0xbfc6f498
    printf("str = %p\n\n",str); //(nil)

    //GetMemory(str);
    GetMemory2(&str);
    strcpy(str, "hello world \n");
    printf("str = %p\n",str);
    printf("&str = %p\n",&str);
    printf("%s",str);
    //free(str);

    return 0;

}

运行结果如下：

void@ubuntu:/mnt/hgfs/VMshare/code/c$ ./a.out 
&str = 0xbfce7718
str = (nil)

GetMemory
GetMemory: 0x81ab410
Segmentation fault (core dumped)

结果分析：报了段错误，为什么呢？ char *str;是一个局部变量，我们传入局部变量然后还想要修改该局部变量的值，这是不科学的，也是不合理的。这种虽然也是传址调用，但是本质上还是传值调用。说的有点绕，需要仔细体会下。 这种传递和上边的传入变量x的效果是一样的。

那么怎么改呢？

两个思路：
1、将char *str = NULL;定义为全局变量，这样我们是把地址空间传递给了一个全局变量，这样函数返回的时候地址空间还在。已验证，就不贴代码和运行结果了。

2、我们使用二维指针来试一下，直接上代码：

#include 
#include 
#include 

void GetMemory2(char **p)
{

    *p = (char *)malloc(100);
    printf("p = %p \n", p);
    printf("*p = %p \n", *p);

}

int main(void) 
{
    char *str = NULL;
    printf("main:");
    printf("&str = %p\n",&str); //0xbfc6f498
    printf("str = %p\n\n",str); //(nil)
    printf("\n");

    //GetMemory(str);
    GetMemory2(&str);
    strcpy(str, "hello world \n");
    printf("str = %p\n",str);
    printf("&str = %p\n",&str);
    printf("%s",str);
    //free(str);

    return 0;

}

运行结果如下：

void@ubuntu:/mnt/hgfs/VMshare/code/c$ ./a.out 
main:
&str = 0xbff03f88
str = (nil)


GetMemory2
&p = 0xbff03f70 
p = 0xbff03f88 
*p = 0x8c6d410 

str = 0x8c6d410
&str = 0xbff03f88
hello world 

满足了我们的要求。

3、总结

函数在传参的时候，其实在栈空间又复制了一份，比如我们定义函数：int fun(int x)，当我们在调用fun(10);的时候，其实编译器内部操作可以看为两步：int x ; x = 10;，且在调用完成后释放该函数申请的变量。我们再看一下这个函数：void GetMemory(char *p)，在被调用的时候，函数内部申请了一个char *p的变量，所以我们把这个变量的值是传递不到调用的函数内部的。

我们定义：void GetMemory2(char **p)，虽然它内部也定义了一个变量char **p = &str，我们看到被分配了地址空间：0xbff03f70。但是*p指向了malloc申请出来的内存空间。所以我们的str也指向了malloc申请的内存空间。当函数调用结束，**p被释放，但是str指向的内存空间的地址确没有改变，所以就可以正常调用了。换句话说，我申请了一个二重指针指向你，然后修改了你的指向（本来指向null，后来指向malloc申请出来的空间），然后我申请的二重指针被释放掉，但是你的指向还在。

引申：其实传址调用和C++语言的引用&很相似，但又有一点不同（传参调用本身也申请了变量），但是本质都是一样的，我用多个指针变量指向同一块内存，这个指针修改完被释放，但是还有其他指针指向该内存，以此来达到间接修改的目的。在Python中，我们也可以使用多个变量来指向同一个对象，当没有变量指向这个对象的时候，对象空间就会被自动回收。

最后，C语言是一门博大精深的语言，需要我们认真体会。