C语言指针作为函数参数（非常详细）

先看一个实例，它使用 swap() 函数交换两个变量的值：

#include <stdio.h>

void swap(int x, int y)
{
    int temp = x;
    x = y;
    y = temp;
}

int main()
{
    int a, b;
    a = 1;
    b = 2;
    printf("a=%d b=%d\n", a, b);
    // 交换变量 a 和 b
    swap(a, b);
    printf("a=%d b=%d\n", a, b);
    return 0;
}

函数 swap() 无论怎样修改变量 x 和 y 的值，都不会影响主调函数中的变量 a 和 b。

现在，我们使用取地址运算符（&）来获取变量的地址，并分别输出 swap() 函数和 main() 函数中变量的地址，从内存的角度来分析无法使用 swap() 函数交换的原因。具体代码如下：

#include <stdio.h>

void swap(int x, int y)
{
    // 输出 x、y 的首地址
    printf("&x= %llu\n", (unsigned long long)&x);
    printf("&y= %llu\n", (unsigned long long)&y);
    int temp = x;
    x = y;
    y = temp;
}

int main()
{
    int a, b;
    a = 1;
    b = 2;
    // 输出 a、b 的首地址
    printf("&a= %llu\n", (unsigned long long)&a);
    printf("&b= %llu\n", (unsigned long long)&b);
    // 交换变量 a、b
    swap(a, b);
    printf("a=%d b=%d\n", a, b);
    return 0;
}

运行结果为：

&a= 6487580
&b= 6487576
&x= 6487536
&y= 6487544
a=1 b=2

可以看出，变量 a 在内存中的地址为 6487580，变量 b 在内存中的地址为 6487576，变量 x 在内存中的地址为 6487536，变量 y 在内存中的地址为 6487544。

很明显，这四个变量在内存中的地址是完全不同的。当我们调用 swap(a, b) 时，我们只是将 a 和 b 的值复制到 swap() 函数的变量 x 和 y 中，它们在内存中的地址不会发生任何变化。

因此，无论如何交换 swap() 函数中 x 和 y 的值，实际上并不会影响 main() 函数中的变量 a 和 b 的值。

下图形象地展示了 swap() 函数无法交换变量 a 和 b 的值的原因。图片中有四个盒子，标签分别为 a、b、x 和 y。

图 1 盒子举例

在这个例子中，a 和 b 盒子代表 main() 函数中的变量，x 和 y 盒子代表 swap() 函数中的变量。当我们尝试使用 swap() 函数交换变量 a 和 b 的值时，这个过程可以想象成将 a 和 b 盒子中的物品复制到 x 和 y 盒子中。

在 swap() 函数内部，我们尝试交换 x 和 y 盒子中的物品。然而，这并不会影响原始的 a 和 b 盒子中的物品，因为这两组盒子是独立的，它们之间并没有直接的联系。因此，尽管我们在 swap() 函数中交换了 x 和 y 盒子中的物品，但 main() 函数中 a 和 b 盒子中的物品仍然保持不变。

将指针作为函数参数

前面解释了变量 a 和 b 与变量 x 和 y 的内存地址不同，因此它们相互独立，互不影响。那么我们可否采用迂回战术，让变量 x 的内存地址变成变量 a 的内存地址，让变量 y 的内存地址变成变量 b 的内存地址，这样修改变量 x 和 y 就相当于直接修改了变量 a 和 b。

因此，我们可以在函数 main() 中获取变量 a 和 b 的指针，并将这两个指针传递给函数 swap()。在函数 swap() 内部，根据这两个指针间接修改变量 a 和 b 的值，实现了交换变量的值。

根据上述的方法，我们修改了代码：

#include <stdio.h>

void swap(int *x, int *y)
{
    int temp = *x;
    *x = *y;
    *y = temp;
}

int main()
{
    int a, b;
    a = 1;
    b = 2;

    printf("a=%d b=%d\n", a, b);
    // 交换变量 a 和 b
    swap(&a, &b);

    printf("a=%d b=%d\n", a, b);
    return 0;
}

在这段代码中，将函数 swap() 的参数 x 和 y 改为指针类型，并在主调函数 main() 中对变量 a 和 b 进行取地址获取指针，并将这两个指针传递给函数 swap()。在函数 swap() 内部，通过这两个指针间接修改变量 a 和 b 的值，实现了交换变量的值。

注意，不是交换指针 x 和 y 的值，而是交换指针 x 和 y 所指向的目标数据对象 a 和 b 的值。因此，需要在指针前使用取值运算符（*）。

程序的运行结果为：

a=1 b=2
a=2 b=1

可以看出，变量 a 和 b 的值被成功地交换了。

与前面的例子相比，这个版本的 swap() 函数使用了指针参数，而不是基础类型参数。这使得我们能够直接访问并修改原始变量 a 和 b 的值，从而实现了正确的值交换。

在前面的例子中，由于使用了基础类型参数，swap() 函数只能交换局部变量 x 和 y 的值，而不影响原始变量 a 和 b 的值。这是这两个例子之间的主要区别。

现在，我们终于能解释为什么在使用 scanf() 函数时，需要对变量先取地址再传入参数了。

int n;
scanf("%d", &n);

这是因为被调函数 scanf() 无法直接修改在主调函数中的变量 n。因此，我们将变量 n 的指针传递给 scanf() 函数，并通过指针间接地修改主调函数中的变量，从而实现了修改变量的值。

C语言指针作为函数参数（非常详细）

将指针作为函数参数

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