一、函數的形參爲指向鏈表頭指針的指針。當頭指針爲空時，需要使用指向指針的指針。
1、形參與實參間通過地址傳遞
（1）、當頭指針爲空時，向該鏈表中添加新的節點，此時需要使用到指針的指針。InsertNode01 函數使用了指針的指針，所以其輸出的結果顯示以 p1爲頭指針的鏈表被成功添加了新元素。而 InsertNode02 函數則只是使用了指針，所以其結果只是相當於拷貝了數據，原來的鏈表並沒有改變，依舊爲空鏈表。
#include<iostream>
using namespace std;
struct ListNode
{
int val;
ListNode *next;
ListNode(int x = 0) :val(x), next(nullptr) {}
};
// 形參與實參之間通過地址傳遞
void InsertNode01(ListNode** pHead)
{
ListNode *pNewNode = new ListNode();
pNewNode->val = 88;
pNewNode->next = nullptr;
*pHead = pNewNode;
}
void InsertNode02(ListNode* pHead)
{
ListNode *pNewNode = new ListNode();
pNewNode->val = 88;
pNewNode->next = nullptr;
pHead = pNewNode;
}
void PrintVal(ListNode *pHead)
{
ListNode* p = pHead;
while (p!=nullptr)
{
cout << p->val << " ";
p = p->next;
}
cout << endl;
}
int main()
{
// 當頭節點爲空時
ListNode *p1 = nullptr, *p2 = nullptr;
cout << "The res of InsertNode01: ";
InsertNode01(&p1);
PrintVal(p1);
cout << "p1的地址爲： " << p1 << endl;
if (p1 == nullptr)
cout << "p1 is nullptr\n";
cout << "-------------------------------\n";
cout << "The res of InsertNode02: ";
InsertNode02(p2);
PrintVal(p2);
cout << "p2的地址爲： " << p2 << endl;
if (p2 == nullptr)
cout << "p2 is nullptr\n";
cin.get();
}
運行結果如下：
（2）、分析：
第一個參數pHead是一個指向指針的指針，當向一個空鏈表插入一個節點時，新插入的節點是鏈表的頭節點。此時原本是空指針的pHead 將指向新插入的頭節點，並將 pHead 作爲頭指針。這樣就會改動頭指針，因此必須把 pHead 參數設置爲指向指針的指針。否則會類似於值傳遞的形式，傳入函數中的只是 pHead 的一個拷貝，在該函數中 pHead 將會指向新插入的節點，來作爲頭指針。但是當該插入節點的函數調用結束時，pHead 將仍然是空指針，而並未得到修改。
在C++中以值傳遞的方式來向一個函數傳入參數，當該函數調用結束後，原來傳入的值並沒有改變，只是將原來傳入的值進行拷貝後，在函數中進行操作，調用結束後對拷貝的值進行銷燬，原來的值沒有任何改變。而引用傳遞和地址傳遞則是直接對傳入的參數進行修改，函數調用結束後，原來的值也會被改變。其中指針變量作爲函數參數時，實參和形參之間的傳遞屬於地址傳遞。
如函數 f1 (int *num)，形參是地址傳遞，函數 f2 (int num) 是值傳遞。同理 ，函數 InsertNode01(ListNode** pHead) 形參是地址傳遞，因爲pHead 本身是指針類型( ListNode* )變量，所以對其進行地址傳遞時要加上指針，然後再結合原來自帶的指針，就成爲指針的指針 ListNode** pHead，num本身是整型( int )變量，其地址傳遞就是 int *num；而 InsertNode02(ListNode* pHead)是值傳遞。
2、形參與實參通過引用進行傳遞
#include<iostream>
using namespace std;
struct ListNode
{
int val;
ListNode *next;
ListNode(int x = 0) :val(x), next(nullptr) {}
};
// 頭指針的引用類型，pHead是指針類型，&pHead爲其指針類型的引用
void InsertNode(ListNode *&pHead)
{
ListNode *pNode = new ListNode();
pNode->val = 88;
pNode->next = nullptr;
if (pHead == nullptr)
{
pHead = pNode;
}
else
{
ListNode *p = pHead;
while (p->next!=nullptr)
{
p = p->next;
}
p->next = pNode;
}
}
void PrintVal(ListNode *pHead)
{
ListNode* p = pHead;
while (p!=nullptr)
{
cout << p->val << " ";
p = p->next;
}
cout << endl;
}
int main()
{
// 當頭節點爲空時
ListNode *p1 = nullptr, *p2 = nullptr;
InsertNode(p1);
PrintVal(p1);
cin.get();
}
結果如下
對頭指針進行引用傳遞也能夠實現當頭指針爲空時，讓其成爲鏈表的頭指針。
二、頭指針不爲空，無需改變鏈表頭指針時
當頭指針不爲空時，向鏈表末尾添加節點，就不需要使用指針的指針來進行操作
#include<iostream>
using namespace std;
struct ListNode
{
int val;
ListNode *next;
ListNode(int x = 0) :val(x), next(nullptr) {}
};
// 創建鏈表，並返回鏈表的頭指針
ListNode* CreateList()
{
ListNode *pHead = new ListNode();
ListNode *pNode = new ListNode();
pHead->val = 70, pNode->val = 80;
pHead->next = pNode;
pNode->next = nullptr;
return pHead;
}
// 在pHead不是空指針的情況下
void InsertNode03(ListNode *pHead)
{
ListNode *pNode = new ListNode();
pNode->val = 90;
pNode->next = nullptr;
ListNode *p = pHead;
while (p->next!=nullptr)
{
p = p->next;
}
p->next = pNode;
}
void PrintVal(ListNode *pHead)
{
ListNode* p = pHead;
while (p!=nullptr)
{
cout << p->val << " -----> ";
p = p->next;
}
cout << "nullptr" << endl;
}
int main()
{
// 當頭指針不是空指針時
ListNode *p1 = CreateList();
InsertNode03(p1);
PrintVal(p1);
cin.get();
}
三、總結
在鏈表的頭指針有可能爲 nullptr 的情況下，若要修改鏈表，如向其中添加新節點時，要將鏈表的頭指針爲空的情況考慮在內。此時需要將修改鏈表的函數形參設置爲指針的指針、或者指針的引用。
如：分別在非空的頭指針和空的頭指針的鏈表結尾添加新的節點，
#include<iostream>
using namespace std;
struct ListNode
{
int val;
ListNode *next;
ListNode(int x = 0) :val(x), next(nullptr) {}
};
// 創建鏈表，並返回鏈表的頭指針
ListNode* CreateList()
{
ListNode *pHead = new ListNode();
ListNode *pNode = new ListNode();
pHead->val = 70, pNode->val = 80;
pHead->next = pNode;
pNode->next = nullptr;
return pHead;
}
void AddNode(ListNode **pHead)
{
ListNode *pNode = new ListNode();
pNode->val = 90;
pNode->next = nullptr;
if (*pHead == nullptr) //當鏈表的頭指針爲空時
{
*pHead = pNode;
}
else
{
ListNode *p = *pHead;
while (p->next!=nullptr)
{
p = p->next;
}
p->next = pNode;
}
}
void PrintVal(ListNode *pHead)
{
ListNode* p = pHead;
while (p!=nullptr)
{
cout << p->val << " -----> ";
p = p->next;
}
cout << "nullptr" << endl;
}
int main()
{
ListNode *p1 = CreateList(); // p1爲非空指針
ListNode *p2 = nullptr; // p2 爲空指針
// 當鏈表的頭指針不爲空時，向其末尾添加節點
AddNode(&p1);
// 當鏈表的頭指針爲空時，向其末尾添加節點（即讓該指針指向新創建的節點）
AddNode(&p2);
PrintVal(p1);
PrintVal(p2);
cin.get();
}
運行結果如下，在頭指針爲空的情況下，讓其指向新創建的節點。
參考資料
[1] 傳值，傳指針(地址），傳引用以及表添加函數中爲什麼要用指向鏈表指針的指針