c - 为什么我们对对象使用指针而不是直接使用对象值？

Question

我很困惑为什么在this tutorial他们使用 Node *next 而不是仅仅创建像 Node node 这样的结构。为什么是这样？与 char *string 等其他对象相同。

我知道指针是保存地址的变量，因此这些保存的地址的值为 Node 或 char，对吧？但为什么要保留他们的地址而不直接写信给他们呢？

下面的代码完全有效，对吧？

typedef struct {
    int health;
} Boss;

Boss bigBoss;
bigBoss.health = 40;

Boss newBoss;
newBoss.health = 100;

bigBoss = newBoss;

为什么这不是传统的做事方式？指针的优点是什么？

Answer 1

用于更新内存

您的作业从结构中复制内容，但仍然有两个不同的结构:

#include<stdio.h>

typedef struct {
    int health;
} Boss;

int main() { 

  Boss bigBoss;
  bigBoss.health = 40;

  Boss newBoss;
  newBoss.health = 100;

  bigBoss = newBoss;

  bigBoss.health = 1;
  newBoss.health = 2;
  printf("%d %d\n", bigBoss.health, newBoss.health);

}

1 2

这种复制行为与直接将结构传递给函数时获得的行为相同。如果您将 Boss 传递给函数并尝试修改它，您将修改该函数的本地副本，而不是原始的 Boss。如果您将指针传递给 Boss，则可以修改原始 Boss 的内容。例如:

#include<stdio.h>

typedef struct {
    int health;
} Boss;

void fail_attack( Boss boss ) {
  boss.health -= 10;
}

void succeed_attack( Boss *boss ) {
  boss->health -= 10;
}

int main() { 
  Boss bigBoss;
  bigBoss.health = 40;

  fail_attack( bigBoss );
  printf( "after fail_attack, health: %d\n", bigBoss.health );

  succeed_attack( &bigBoss );
  printf( "after succeed_attack, after succeed_attack, health: %d\n", bigBoss.health );

}

after fail_attack, health: 40
after succeed_attack, health: 30

减少参数传递的成本

即使您不需要这种修改行为，传递指针仍然可以节省空间，因为您不必复制整个结构，而只需复制一个指针。对于只有一个整数字段的结构来说，这并不是一个很大的区别(如果有的话)，但对于具有多个字段的结构来说，这一点很重要。

对于自引用类型

结构的实例实际上只是由结构中声明的字段填充的内存块。内存块有多大？嗯，它至少需要足够大来容纳字段，并且可能更大一点以进行内存对齐。一些数据结构保存对同一数据结构的其他实例的引用(例如，链表和树是最早遇到的一些数据结构)。链表节点需要有多大才能容纳一个元素和下一个节点？好吧，大小(节点)=大小(元素)+大小(节点)。这显然行不通。另一方面，指针的大小是固定的，因此我们可以有一个包含元素的节点和一个指向另一个节点的指针。