在C++中交换指针的地址

Question

如何在带有函数签名的函数中交换指针地址？

假设：

int weight, height;
void swap(int* a, int* b);

那么，在退出此函数后，实际参数（weight 和 height）的地址会发生更改。这有可能吗？

- There is nothing we can do

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我不明白这个问题。你想交换哪些地址？ - sharptooth

可以交换体重和身高的值，但不能交换它们的地址。 - Andreas Brinck

Answer 1

如果你想交换指针所指向的地址，而不仅仅是交换存储在该地址中的值，那么你需要通过引用（或指向指针的指针）传递指针。

#include <cassert>
void swap(int*& a, int*& b)
{
    int* c = a;
    a = b;
    b = c;
}

int main()
{
    int a, b;
    int* pa = &a;
    int* pb = &b;

    swap(pa, pb);

    assert(pa == &b);  //pa now stores the address of b
    assert(pb == &a);  //pb now stores the address of a
}

或者你可以使用STL的swap函数，并将指针传递给它。

#include <algorithm>

std::swap(pa, pb);

你的问题似乎不是很清楚。

- UncleBens

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非常感谢您提供的宝贵答案。如果我的问题没有表达清楚，我很抱歉。这个答案（*＆）是我正在寻找的解决方案。再次感谢。 - There is nothing we can do

这是不良实践和误导性代码。1）过于复杂。2）混合使用指针和引用（不良实践）。如果有程序员向我提交这样的代码，我会拒绝它。 - RED SOFT ADAIR

我不同意（但我对C++还很新，所以我可能错了）。1）为什么这是不好的实践？我们不是一直在使用通过引用传递对象吗？指针也是一个对象，因此有权像其他对象一样被处理。2）这有什么复杂的，我真的说不清楚。3）我没有看到这是混合指针和引用 - 我只是看到这是通过引用传递对象，这是我的常规做法。4）不好的实践？在B.S的书《C++程序设计语言》中有指向指针的引用的例子，并且它们没有被标记为不好的实践，所以我认为如果B.S这样做，我也可以这样做。 - There is nothing we can do

一般来说：1）最好使用指针或引用。混合使用它们通常会导致混淆和错误。2）该代码仍然可以被std::swap替换。3）如果您使用swap(&width, &height)这样的参数调用swap(int*& a, int*& b)，则该调用可能会导致编译器或运行时错误。整个事情就是奇怪而已。 - RED SOFT ADAIR

1. 这真的取决于情况。将 new 的解引用结果存储到引用中自然会令人困惑。但这是另一回事。通过引用传递东西是一件很自然的事情（例如，明确表明不欢迎 NULL 指针）。
2. 是的，这个想法是要展示如何自己做。猜猜 std::swap 使用了什么 - 正确，引用。
3. 编译器错误，因为这没有意义。如果您尝试通过指向指针的指针进行操作，也会导致编译器错误。swap(&(&a), &(&b));

- UncleBens

为什么使用简单的swap（int * weight，int * height）不能交换两个变量height和weight？你能解释一下吗？这真的很令人困惑。 - Umer iqbal

Answer 2

在C++中，您将编写以下代码：

 void swap(int *a, int *b)
 {
    std::swap(*a, *b);
 }

或者只需使用：

 std::swap(a, b);

- RED SOFT ADAIR

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但这并没有解决问题，至少我是这样理解的。变量的地址应该改变，而不是值？ - unwind

你的解决方案是可行的，但不像MSalters的例子那样直观。 - user195488

这样一个简单的问题竟然能引起如此多的冲突，真是令人惊讶。请不要开枪！ - RED SOFT ADAIR

Answer 3

新答案（由于问题已经重新定义）

是，变量的地址在编译时确定，因此无法交换。但是，指向变量的指针可以被交换。

旧答案：这是当问题仍然涉及通过函数交换2个变量的值时的答案：

函数调用：

 int width=10, height=20;
 swap(&width, &height)

实现:

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

或者...不使用临时变量：;^)

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

请注意，最后一种方法在交换 (&a, &a) 的情况下会出现问题。这一点由用户9876在评论中指出。

- Toad

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那是C语言，不是C++，如果我可以评论一下的话，最后一种方法不太直观。 - RED SOFT ADAIR

redsoft：他已经给这个问题打了C和C++的标签 - Toad

那个异或（XOR）技巧不过是一帮自以为聪明却并没有成功的人在耍花招。由于没有指定它将被编译成什么（任何一个还算不错的编译器都会将其放入寄存器中，使速度差异变得无关紧要，并且使变量的节省变得无关紧要），所以你不能说它的速度如何。对程序员犯下的最大罪行就是牛仔式地编写难以维护的软件。不管怎样，谢谢你听我发牢骚 :-) 我不会投票支持或反对任何观点，因为这既不重要，而且已经被重复多次了。 - paxdiablo

我不理解为什么有人会在现代处理器上使用XOR技巧。这会导致速度变慢。如果处理器执行的恰好是您编写的内容，那么XOR技巧需要9次内存访问，而简单方法只需要4次。在现代CPU上，内存访问比其他任何操作都要慢得多。如果编译器优化XOR技巧以在寄存器中存储中间值，从而只有4次内存访问，那么您仍然需要进行3次不必要的XOR运算。此外，一个非常聪明的编译器可以将简单的解决方案内联，并且可能根本不生成代码。 - user9876

另外：使用简单的解决方案swap(&a, &a)是一个无操作，但如果您使用XOR技巧，则会将a设置为0。 - user9876

Answer 4

看起来您可能对一些术语感到困惑。

通常，一个对象都有一个地址。这是对象在内存中的位置。一些临时对象没有地址，因为它们不需要被存储。例如，在表达式 (2+2)*3 中，临时的“4”对象就是这样一个例外。

指针是一种存储另一个对象地址的对象。因此，对于每种类型，都有相应的指针。例如，int 有 int*，std::string 有 std::string*，等等。

现在，您写了关于“指针地址”的内容。它们确实存在。毕竟，我写过指针是一个对象，因此它有自己的地址。而且您可以将该地址存储在另一个指针中。例如，您可以将 int* 的地址存储在 int* * 中。但是您真的想要那样做吗？还是您的意思是“指针引用的地址”？

现在，您以身高和体重作为示例。在 C++ 中交换它们的标准方式只是 std::swap(width, height)。注意前缀 std::，它是 C++ 标准库函数的前缀。 std::swap 几乎可以交换任何东西。整数、浮点数、妻子。（开玩笑）。

您似乎还有另一个交换函数。它接受两个指向整数的指针，这意味着它想要两个整数的地址。在这种情况下，这些很容易提供。 width 是一个整数，&width 是它的地址。这可以存储在指针参数 int* a 中。同样，您可以将地址 &height 存储在参数 int*b 中。将它们组合起来，您就得到了调用 swap(&width, &height);

这是如何工作的呢？ swap(int*a, int*b) 函数有两个指针，它们持有内存中两个整数的地址。因此，它可以做的是 [1] 置备第一个整数的一份副本，[2] 将第二个整数复制到第一个整数所在的内存中，以及 [3] 将第一个整数复制回第二个整数所在的内存中。代码如下：

 void swap(int *a, int *b)
 {
      int temp = *a; // 1
      *a = *b;       // 2
      *b = temp;     // 3
 }

- MSalters

Answer 5

如果您想更改指针的地址，则必须将这些指针的指针作为参数传递：

void swap(int **a, int **b); //as prototype

这些例子只是改变指针的值。

- LostMohican

Answer 6

一个好的解决方案将是：

void swapPointers(int** first, int** second) {
    int* temp = *first;
    *first = *second;
    *second = temp;
    return; 
}

- ToTheMoon