二維指針*(void **)的研究（uC/OS-II案例）

uC/OS-II內存管理函數內最難理解的部分就是二維指針，本文以圖文并茂的方式對二維指針進(jìn)行了詳細分析與講解?？赐瓯疚?，相信對C里面指針的概念又會(huì )有進(jìn)一步的認識。

一、OSMemCreate( ) 函數中有如下語(yǔ)句：

OS_MEM *pmem;

INT8U *pblk;

void **plink;

INT32U i;

plink = (void **)addr; //指向所申請內存分區的起始地址

pblk = (INT8U *)addr + blksize; //所申請內存的第二個(gè)Block的起始地址

for (i = 0; i (nblks - 1); i++) //依次申請nblks個(gè)Block，鏈接成單向鏈表

{

*plink = (void *)pblk;

plink = *plink;

pblk = pblk + blksize;

}

紅色部分是初學(xué)者對本函數最難理解的部分，因為其用到了二維指針。二維指針就是指向指針的指針，他的內容是一個(gè)目標變量的地址，也就是說(shuō)仍然是一個(gè)指針，對二維指針取兩次內容才能取到目標變量的內容。這里先復習一下指針的知識：

int a = 5;

int *ptr;

ptr=a; //ptr指針是地址，指向變量a所在地址。

則可以得出:

*ptr=a; //即指針ptr指向變量a所在地址，*ptr的值就是a的值5

由此類(lèi)推，對于二維指針變量**plink，指針plink是地址，*plink是plink所指向的地址內的數據，不過(guò)同時(shí)這個(gè)數據也是一個(gè)指針，并且**plink是指針(*plink)所指向的地址內的數據。

一維指針所指向的地址內存放的是普通數據，如上述ptr指針所指向的地址內存放的是int型數據5。

二維指針所指向的地址內存放的是一個(gè)一維指針，如上述指針plink所指向的地址內存放的是指針*plink。

下面詳細分析上述OSMemCreate函數內的語(yǔ)句：

1、plink = (void **)addr;

addr本來(lái)是一個(gè)一維指針，指向所申請內存分區的起始地址。本句將addr強制轉換為二維指針(注意經(jīng)過(guò)強制轉換后addr指針本身指向的地址是沒(méi)有變化的)，并將addr地址值賦給plink。則plink的內存中存儲的是addr的值，即plink也指向addr所指向的分區起始地址，并且這個(gè)地址內存放的內容是指針(*plink)，但指針(*plink)還未指向具體的地址。在這條語(yǔ)句之前，這個(gè)起始地址內的數據內容是未知的(由編譯器分配的)。內存分區結構見(jiàn)下圖1所示(假設申請的內存區有4個(gè)Block)。

在這個(gè)函數當中，我們想把addr指向的二維數組，分割成大小相同的若干塊，并用指針把它們鏈接起來(lái)，鏈接指針?lè )旁诿總€(gè)block的首地址。但由于addr是一維指針，它指向的內容不會(huì )被解釋成一個(gè)地址，而是一般的內容。我們要在這些block的首地址內存放指針，所以將addr強制轉換成二維指針的目的就是讓編譯器將addr指向的內容解釋成地址，也就是一個(gè)指針。

再將addr賦值給plink(讓plink去執行連接的操作)，使plink與addr指向同一個(gè)地址。*plink就是取plink與addr指向地址單元的內容，而這個(gè)內容是一個(gè)指針，也就是在以前addr指向的地方放上指針*plink。

2、pblk = (INT8U *)addr + blksize;

讓pblk指向所申請內存的第二個(gè)Block的起始地址，見(jiàn)下圖2所示。

因為addr是void型的，要強制轉換為INT8U型。

3、*plink = (void *)pblk; //實(shí)際上是*plink = pblk，因為pblk是INT8U型的，要強制轉換為void型

在for循環(huán)內對二維指針plink執行取內容操作(其內容為指針)， *plink也是一個(gè)指針了(plink指針所代表的地址的內容)，將下一個(gè)block的首地址賦值給*plink，使它指向的地方改為下一個(gè)blcok開(kāi)始的地址處。

起始地址內的指針*plink被賦值為pblk，所以*plink與pblk一樣指向下一個(gè)blcok開(kāi)始的地址處。

如圖3所示。

第一個(gè)block首地址內的內容為一個(gè)指針，該指針指向下一個(gè)block首地址。這個(gè)地址內存放的就是*plink的內容**plink。

只不過(guò)我們并不需要用到這個(gè)**plink。

4、plink = (void **)pblk;

功能與plink = (void **)addr 相似，即plink也指向第二個(gè)block的起始地址，并且使這個(gè)地址內存放的是指針(*plink)。

注意：因為plink所指向的地址變了，此時(shí)pblk所指向的地址

內的內容由原來(lái)的**plink變?yōu)榱?plink指針。

并且 *plink還未被賦值，則**plink值是未知的

5、pblk = pblk + blksize;

pblk不斷的下移，以指向再下一個(gè)block的開(kāi)始處。

pblk(new)= pblk(old)+blksize

當再次進(jìn)行for循環(huán)時(shí)，重復上述過(guò)程，利用每個(gè)block首地址內的指針將每個(gè)Block鏈接起來(lái)組成空閑塊鏈表。

同樣，*plink被賦值后，指向pblk所指向的地址，則該地址的

內容為**plink，只不過(guò)我們并不需要取出**plink。

6、pmem->OSMemFreeList = addr; /*pmem->OSMemFreeList指向空閑塊鏈表第一個(gè)block首地址

在完成for循環(huán)后，使pmem->OSMemFreeList指向addr，組成完整的空閑塊鏈表。

總結：進(jìn)行(void**)強制轉換的目的其實(shí)就是為了把所指向的地址的內容轉換成一個(gè)指針。

二、在OSMemGet( )函數內同樣有一條強制轉換為二維指針的指令：

void *pblk;

執行操作：pmem->OSMemFreeList =*(void **)pblk;

pblk被強制轉換為二維指針，然后取出其內容*pblk，也就是pblk地址內存放的鏈接指針。

意味著(zhù)取出pblk的內容，由于pblk被強制轉換成了二維指針，所以它的內容就不是一般的值，而是一個(gè)指針(這個(gè)指針指向下一個(gè)Block首地址)。

三、在INT8U OSMemPut (OS_MEM *pmem, void *pblk) 函數內同樣有類(lèi)似的指令：

① *(void **)pblk = pmem->OSMemFreeList; // 將欲釋放的塊添加到空閑塊鏈表最前面

② pmem->OSMemFreeList = pblk;

首先要明白pmem->OSMemFreeList是指向空閑塊鏈表第一個(gè)block的首地址的。

語(yǔ)句①將pblk強制轉換為二維指針后，再將pmem->OSMemFreeList賦值給pblk的內容(*pblk指針)。根據OSMemPut函數的定義，pblk是函數的形參，是欲釋放的塊的首地址。所以也就是將pmem->OSMemFreeList指針?lè )湃胗尫诺膲K的首地址內，此處強制轉換為二維指針的目的就是讓欲釋放的塊的首地址內能存放指針。則這個(gè)塊的首地址內的指針就是指向原先空閑塊鏈表第一個(gè)Block的首地址的，也就是說(shuō)這個(gè)塊變成了空閑塊鏈表第一個(gè)Block，實(shí)現了將釋放的塊添加到空閑塊鏈表最前面的目的。