c言語 参照渡しの&がある場合とない場合の違い （構造体)

Question

前提

c言語で双方向循環リストを実装しながら疑問に感じたことがある。それは

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

typedef struct s_stack {
	int num;
	struct s_stack *prev;
	struct s_stack *next;
}	t_stack;

void change_content(t_stack *stack)
{
	t_stack *tmp;

	tmp = stack;
	tmp->num = 100;
}

int main(void)
{
	t_stack *stack;

	stack = malloc(sizeof(t_stack) * 1);
	stack->num = 0;
	stack->prev = NULL;
	stack->next = NULL;
	change_content(stack);
	printf("%d", stack->num);
	return 0;
}

この場合はchange_contentの引数に'stack'と入れることで参照渡しができ、値が変わっておりますが、この双方向循環リストに値を入れていってソートする場合などは'&stack'と引数に渡している人がいます。どちらも値を変えるという点は同じであるのに、使い分けている人がいるのはなぜでしょうか？どういう違いがあるのでしょうか？

void    change_content(t_stack **stack);

change_content(&stack);

プロトタイプ宣言も**stackとダブルポインタにしています。どういう違いがあるのでしょうか？

つまり　質問は

参照渡しをするとき、&をつける時と、つけない時の違いは何ですか？　リストを操作する上での違いはありますか？

Comments

[fana]

* や & に関しては純粋に文法の話なので，まずは復習されるのが早いかと．
「文法面の把握には問題がないが，特定の実装の意味みたいなところの把握等が問題だ」ということであれば

> '&stack'と引数に渡している人がいます

とかじゃなく，実例のコードを具体的に示さないと話ができないのでは．

Answer 1

もしも

void change_content(t_stack stack)  //※引数がポインタではない
{
  stack.num = 7777;  //いじくる？
}

とかしたら，引数 stack の内容を関数内でいじくっても呼び出し元が渡した物に影響が出ない．
それだと困るから ，あなたは引数の型を t_stack* なるポインタ型にしているのですよね？

ダブルポインタでも話は同じでしょう．
引数が普通にポインタの場合：

void SomeFunc( t_stack* p )
{
  p = NULL;  //いじくる？
}

に，ポインタ型変数を引数として渡した場合，呼び出し元が渡したポインタ型引数は影響を受けませんよね．
誰かがダブルポインタを使っている理由は， それだと困るから（すなわち，呼び出し側にあるポインタ型変数の値自体を書き換えたいから） でしょう．

Comments

[fana]

質問文内に例として「ソート」が挙げられていますが，そのソート処理をする関数に「リストの先頭ノードを挿すポインタ型変数」を渡すのだとしたらどうでしょうか？
ソート処理の結果として　リストの先頭　が変わり得るわけですが，それをどうやって呼び出し元に反映させるのでしょう？
その方法として「引数をダブルポインタにする」ことを選んだ人がいた，というだけのことではないでしょうか．

[y_t_t]

とてもわかりやすい説明ありがとうございます。なるほどですね。リストを操作する上ではダブルポインタでリストの先頭ノードを挿すポインタ型変数だと反映されないのですね。仕組みもとてもわかりやすかったです。ありがとうございます。

[fana]

混乱した際には，よくある(?)絵でも描いて思考を整理すれば良いかもしれません．

「アドレス空間のどこかに malloc された（s_stackのサイズ分の）領域があって，そこを指し示す値を持つポインタ型の変数があって…」っていうやつ．

ダブルポインタの話も
「ポインタ型変数も変数なのだから当然そいつ用の領域というのもあって，さらにダブルポインタ型の変数もあってそいつの値というのはポインタ型変数の場所を際していて…」とかいう感じで．

Answer 2

&と言うのは参照渡しではないです。
単にアドレスを取ってるだけです

Comments

[y_t_t]

つまり、参照わたしが行われる場合はその引数がアドレスか値かという違いということでしょうか

[y_t_t]

t_stack *stack;
の値を変える上で stackでも変わるし &stackでも変わるということはわかりました。では、&stack stackの違いはなんでしょうか？

[y_t_t]

なんとなくの理解ですが、stackを入れる時はノードの先頭ポインタが渡され、&stackを入れる際はリスト構造自体のポインタが渡されるという認識ですが、間違いないですか？

[y_waiwai]

いや、そもそもC言語には参照渡しという概念がありません

＆という演算子は、アドレスをとってくる演算子です
stack という変数があれば、&stackというのは、その変数のアドレスを返します
stack というポインタ変数があるなら、&stackというのは、ポインタ変数のアドレスを返します

そこらへん、きちんと理解しときましょう。