为什么我不能将新元素推回到列表中

Question

我在尝试将新元素推回列表时遇到问题。

本题是根据PushBack()在主体中的调用编写函数实现。所以我的问题只是关于函数 PushBack().

#include <iostream>

 class Node{
 public:
    static Node* MakeNode() { return new Node(100); }
    Node* prev;
    Node* next;
    int value;
 private:
    Node(int num) : value(num), prev(NULL), next(NULL) {}
};

void PushBack(Node* simple, Node* newNode){
    if (simple == NULL){
        //still a empty list
        simple = newNode;
       }
    else{
    //need to loop to the end of list because there is no "tail" in the class
    Node* itr = simple;
    while (itr->next != NULL){
        itr = itr->next;
    }
    newNode->prev = itr;
    itr->next = newNode;
}
return;
}

int main()
{
    Node* simple = NULL;
    PushBack(simple, Node::MakeNode());
    std::cout << (simple == NULL);
    PushBack(simple, Node::MakeNode());
    PushBack(simple, Node::MakeNode());
    PushBack(simple, Node::MakeNode());
    while (simple != NULL){
       std::cout << simple->value << std::endl;
       simple = simple->next;
    }
    return 0;
}

我有两个关于函数参数类型的问题PushBack():

MakeNode() 的 return 类型是 static Node* ，但为什么我们需要将 PushBack() 中的第二个参数类型设置为 Node*？为什么不 static Node *？
一开始，我尝试了void PushBack(Node* simple, Node* newNode)，但是当程序完成并从PushBack()退出时，simple又变成了NULL。所以不能将新元素添加到列表中。我必须使用 void PushBack(Node*& simple, Node* newNode).

为什么我需要在这里添加一个&符号？我想如果我将指针值传递给函数，指针简单可以直接改变。但似乎并非如此。

我的问题和这个段有什么区别：？

void changeVal(int* data){
    for (int i = 0; i < 9; i++)
        *(data + i) = 99;
  }
void main()
{
     int *data;
     data = new int[10];
     changeVal(data);
     for (int i = 0; i < 9; i++)
         std::cout << data[i] << std::endl;
 }

我把指针data传给了changeVal()，函数内部可以改变内容。不太明白两者的区别

我在网上找不到有用的解释，所以我在这里问。

Answer 1

不是，MakeNode()的return类型是Node*。您可以将 class 方法声明为 static，这样您就可以在不需要 class 实例的情况下调用该方法，您可以在 class 类型本身上调用该方法。本例中的 static 不是 return 值的一部分，它是 class 方法本身的一部分。至于PushBack()，没有static函数参数之类的东西。该函数作用于 Node class 的特定实例，因此它只是一个常规指针。
当您将 simple 参数声明为 Node* 时，您正在按值传递 Node* 变量。该参数接收 Node* 变量的 当前值 的本地副本。函数为读取或更改参数值所做的任何操作都是使用 copy 而不是 original 变量完成的。这就是为什么当 PushBack() 退出时 main() 中的 simple 变量没有改变。

另一方面，当您将 simple 参数声明为 Node*& 时，您将通过引用 传递 Node* 变量。参数接收原Node*变量的内存地址。函数读取或更改参数值的任何操作都是直接使用 original 变量完成的，而不是 copy。这就是为什么 main() 中的 simple 变量在 PushBack() 退出时发生变化。

A reference 本质上是一个编译器管理的指针。不允许将其设置为 NULL，并且只要您 read/write 一个值 from/to 它就会自动解除引用。因此，如果您将引用视为隐式指针，则 PushBack(Node*&) 的功能等同于 PushBack(Node**)（具有额外的编译器验证），类似于以下内容：

void PushBack(Node** simple, Node* newNode){ if (*simple == NULL){ //still a empty list *simple = newNode; } else{ //need to loop to the end of list because there is no "tail" in the class Node* itr = *simple; while (itr->next != NULL){ itr = itr->next; } newNode->prev = itr; itr->next = newNode; } return; }

PushBack(&simple, ...);

Answer 2

您需要传递一个指针引用而不仅仅是一个指针，这样 simple 指向的地址可以在 PushBack 函数中更改。

这是来自 MSDN 的定义。

References to pointers can be declared in much the same way as references to objects. Declaring a reference to a pointer yields a modifiable value that is used like a normal pointer.

让我创建一个简单的插图：

地址 |值

[0001]->
[0002]->
[0003]->
[0004]->
......
[nnnn]->

当你开始你的程序时，你有指向 NULL 的简单变量：

[0001]->NULL 
[0002]
[0003]
[0004]
......
[nnnn]

当您第一次调用 PushBack 时，您只是传递指向的值通过简单的变量，它只是 NULL。

[0001]->NULL

当您在 PushBack 函数中更改它的值时，您只是更改该函数的本地副本而不是实际的指针简单变量。完成对 PushBack 的调用后，您的简单变量仍指向为 NULL。

现在，当您传递引用指针时，您传递的是用作指针的简单变量的可修改值。当你改变指针的值时，你也在改变实际简单变量指向的值。使用指针引用调用 PushBack 后，简单变量将现在指向 MakeNode 返回的新实例的地址。

[0001]->newNode 
[0002]
[0003]
[0004]
......
[nnnn]

为什么我不能将新元素推回到列表中

Why can't I pushback a new element to a list

c++

pointers

reference