[C]指標與除錯

最近工作上，遇到了C語言，這個東西是威力強大，
可是，若沒有現成的函式庫，只有標準的函式庫。
那真的很多東西都要先打造完畢，才能開始工作，
不然就是整天在字元裡面打轉，只能見樹不見林。
要解決問題，真是遙遙無期。

尤其是，C語言裡面，變數其實只是位址的代表，
更厲害的是指標的概念讓大家更搞不清楚狀況，
再加上函數的傳值呼叫，指標的指標，取址，
這幾個加起來的效應跟蝴蝶效應一樣。

其實萬法歸宗，在除錯的時候，尤其是處理指標的時候，
要記得變數只是位址，變數值的意思是隨人解釋。
其實 VC++ 的整合開發環境都會有每個變數的名字、位址及值可以查看。
一步一步來是可以體會的。
如果沒有這一類的整合開發環境，只好使用
printf(“%p”,變數)
來看變數的位置還有值。

例如有個需求是「動態字串陣列」，在主程式是這樣寫

int main(int argc, char ** argv){
char **buffer = NULL;
//開始加值
char * t1 = “t1”; //對，字串就是字元陣列的痛苦開始了，所以才要指標的指標。 //第一行
buffer = (char **)realloc(buffer, 1 * sizeof(char *)); //第二行
buffer[0] = t1; //第三行
//加第二個值
char * t2 = “t2”; //第四行
buffer = (char **)realloc(buffer, 2 * sizeof(char *)); //第五行
buffer[1] = t2; //第六行
}

這樣是可以的。可是每次都要copy paste這麼多，還要去改 index，忘了改到就完蛋了。
的確是需要一個函式來幫忙。就來開始改造。

void bufferadd(char ** buffer, char *str, int size)
{
  buffer = (char **)realloc(buffer, size * sizeof(char *)); //第一行
  *(buffer + (size - 1) = str; //第二行
}
int main(int argc, char ** argv){
char **buffer = NULL;
//開始加值
char * t1 = “t1”; //對，字串就是字元陣列的痛苦開始了，所以才要指標的指標。 //第一行
bufferadd(buffer,t1,1); //第二行
//加第二個值
char * t2 = “t2”;  //第四行
bufferadd(buffer,t1,1); //第五行
}

看起來簡單多了對吧，可是這是錯的。因為函式是傳值呼叫，所以問題很大。

新主程式的第二行，buffer的值這時候是 0 。
接下來，進到 bufferadd 之後，buffer 的值是11000d9d0, str 的值是1000015a8
函式第二行，把位址11000d9d0的值填入1000015a8。
第二次進來的時候，buffer 的值是11000d9f0，str 的值是1000015ac
函式第二行，把位址11000d9f0位移一格到11000d9f8的值填入1000015ac。
然後出函式在主程式看，所有的資料是空的。

為什麼？函式裡面自己做開心嗎？函式結束後，主程式的buffer的值還是0。
因為傳值呼叫，函式內無法對主程式的變數處理。

因此，把主程式的buffer的位址傳進去，再改一次。
bufferadd(&buffer,t1,1);
因為如此，bufferadd 的宣告也要變成 void bufferadd(char *** buffer, char *str, int size)
所以整個函數也跟著變

void bufferadd(char *** buffer, char *str, int size)
{
  *buffer = (char **)realloc(buffer, size * sizeof(char *)); //第一行
  *(*buffer + (size - 1)) = str; //第二行
}

新主程式也改成

int main(int argc, char ** argv){
char **buffer = NULL; //第一行
//開始加值
char * t1 = “t1”; //第二行
bufferadd(&buffer,t1,1); //第三行
//加第二個值
char * t2 = “t2”;  //第四行
bufferadd(buffer,t1,1); //第五行
}

依我實際執行的結果，在
主程式執行第一行之前 buffer 的位址是 ffffffffffff980，指到的值是0
所以在第三行執行的時候，要把 ffffffffffff980 傳進函式 bufferadd
在函式 bufferadd 內部檢查一下，
buffer 的位址不是ffffffffffff980，是ffffffffffff940，buffer的值是ffffffffffff980
但是 *buffer 是 0。
問題就在這裡。在函式裡的buffer是一個新的變數，有自己的位址，它的值是主程式的buffer的位址。(都是從這裡搞混的。)
在函式內部的第一行，就是要求幫 *buffer ，重配一組記憶體來用。
配到的是11000d9d0
在函式內部的第二行，把位址 11000d9d0  的值，設成字元指標的位址(1000015a8)。
第二次函式呼叫的時候，*buffer 重配記憶體，還是同一個位址11000d9d0。
(用realloc的話沒事不會移動。)
因要塞入第二組資料，所以把位址移動一格(位址+8)。所以是11000d9d8。
把位址 11000d9d8 的值，設字元指標的位址(1000015ac)

回到主程式，buffer 的位址ffffffffffff980，指到的值現在是11000d9d0。

也就是說在函式做完回到主程式之後，11000d9d0 開始的空間，
就有我們要的東西了。

執行結果整理成下表，有括號的是註解

變數名	位址	值
主程式的buffer	ffffffffffff980	(一開始是0，由函式內*buffer=(char*)realloc(*buffer,1)指定為11000d9d0)
主程式的t1	1000015a8	“T1\0”
主程式的t2	1000015ac	“T21234567890\0”
	11000d9d0	1000015a8 (在函式內*(*buffer)=str;指定)
	11000d9d8	1000015ac (在函式內*(*buffer+1)=str;指定)
函式的buffer	ffffffffffff940	ffffffffffff980
函式的str		1000015a8(第一次) 1000015ac(第二次)

 

好累…，記得以前就搞懂一次了，現在又再搞一次，希望不要再碰這個了。
不要怪我用這麼多指標…