c++ - 为什么我不能将新元素推回到列表中

Question

当我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 PushBack() 的参数类型的问题:

1. MakeNode()的返回类型是static Node*，但是为什么我们需要在PushBack()<中设置第二个参数类型作为节点*？为什么不是 static Node *？

2. 一开始，我尝试了 void PushBack(Node* simple, Node* newNode) 但是当程序完成并退出 PushBack() 时，simple再次变为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。我不太明白两者之间的区别。

我没能在网上找到一些有用的解释，所以我在这里问。

Answer 1

1. 不是，MakeNode()的返回类型是Node* .您可以将类方法声明为 static这样您就可以在不需要事先类实例的情况下调用该方法，您可以在类类型本身上调用该方法。 static在这种情况下不是返回值的一部分，它是类方法本身的一部分。至于PushBack() , 没有 static 这样的东西函数参数。该函数作用于 Node 的特定实例类，所以它只是一个普通的指针。

2. 当您声明 simple参数为 Node* , 你正在传递你的 Node*变量按值。该参数接收 Node* 的当前值 的本地拷贝多变的。该函数为读取或更改参数值所做的任何操作都是使用该拷贝 完成的，而不是原始 变量。这就是为什么你的 simple main() 中的变量PushBack() 时没有变化退出。

   另一方面，当您声明 simple参数为 Node*& , 你正在传递你的 Node*变量通过引用。参数接收原始Node*的内存地址多变的。函数为读取或更改参数值所做的任何操作都是直接使用原始 变量完成的，而不是拷贝。这就是为什么你的 simple main() 中的变量当 PushBack() 发生变化时退出。

引用 本质上是编译器管理的指针。不允许将其设置为 NULL，并且每当您从中读取/向其中写入值时，它都会自动解除引用。因此，如果您将引用视为隐式指针，PushBack(Node*&)功能等同于 PushBack(Node**) (带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, ...);