TLDR: Si quitas ese &
, el programa, aunque no de errores, dejará de funcionar correctamente, como demostraré luego.
Qué hace el &
?
Hay que comenzar diciendo que el código es C++. No compilaría correctamente con un compilador de C. En C no se admite el poner un &
como parte de la declaración de un parámetro.
En C++ el poner &
delante de un parámetro indica que éste se pasa por referencia. Así pues, en tu función:
void agregar_pila(Nodo *&pila, int n){
...
}
el parámetro pila
es de tipo "referencia a puntero a Nodo". Esto quiere decir que la variable que le vayas a pasar como parámetro ha de ser de tipo "puntero a nodo", pero la funcion lo que recibirá será una referencia al puntero que le pases.
Eso es lo que permite que dentro de la función, cuando haces:
pila = nuevo_nodo;
estés modificando la variable que habías recibido como parámetro, en vez de una copia de esa variable que sería lo que ocurriría si no fuera de tipo referencia.
En definitiva, cuando el programa principal llama a esa función por ejemplo aquí:
agregar_pila(pila, 6);
la variable pila
de la función main()
es pasada como referencia a agregar_pila()
, por lo que la variable pila
dentro de esa función alterará directamente la variable pila
de main()
.
Como consecuencia, una vez que la función retorne, la variable pila
de main()
habrá cambiado de valor. Esto podemos verificarlo imprimiendo esa variable:
int main(){
Nodo *pila = NULL;
cout << pila << endl;
agregar_pila(pila, 6);
cout << pila << endl;
agregar_pila(pila, 12);
cout << pila << endl;
return 0;
}
Al ejecutarlo veremos:
0
Elemento 6 agregado correctamente a la pila
0x2383280
Elemento 12 agregado correctamente a la pila
0x23832a0
Como ves, cada vez que se llama a la función, la variable pila
cambia de valor, como debe ser para apuntar al nuevo elemento insertado en la cabeza de la pila.
¿Y si no ponemos &?
Si no se pone &
el programa compila y ejecuta sin errores, pero no funciona correctamente. Al no poner &
la variable no se pasa por referencia, sino por copia. Esto implica que la variable pila
de la función agregar_pila()
es una variable independiente de la variable pila
del programa principal.
Así cuando en la función haces pila=nuevo_nodo;
estás modificando sólo la variable local de la función agregar_pila()
, pero la variable pila
de main()
permanecerá inalterada.
En efecto, si pruebas a ejecutar el mismo experimento de antes pero quitando el &
en el parámetro (no hace falta ni siquiera modificar main()
), verás que ahora imprime:
0
Elemento 6 agregado correctamente a la pila
0
Elemento 12 agregado correctamente a la pila
0
O sea, la variable pila
de main()
sigue valiendo siempre NULL
. Por ello, aunque el dato se inserta, no se actualiza el puntero a la cabeza de la cola, con lo que la implementación no es correcta.
Bonus: implementación en C (sin &
)
Ya que C no tiene la posibilidad de marcar como "referencia" un parámetro ¿cómo se podría lograr esto mismo? (es decir, que la función modifique una variable que en realidad pertenece a main()
)
La solución es que en lugar de pasar el puntero pila
a la función, le pasemos la dirección en que se halla el puntero pila
, es decir &pila
. De ese modo la función no recibiría ya un puntero a Nodo
, sino la dirección de un puntero a Nodo
, es decir, un puntero a puntero a Nodo
. A través de esa dirección podrá modificar el puntero original.
La cosa sería entonces así:
#include<stdio.h>
struct Nodo{
int dato;
Nodo *siguiente;
};
void agregar_pila(Nodo **, int);
int main(){
Nodo *pila = NULL;
printf("%p\n", pila);
agregar_pila(&pila, 6);
printf("%p\n", pila);
agregar_pila(&pila, 12);
printf("%p\n", pila);
return 0;
}
void agregar_pila(Nodo **pila, int n){ // <--- Atención al doble asterisco
Nodo *nuevo_nodo = new Nodo();
nuevo_nodo->dato = n;
nuevo_nodo->siguiente = *pila; // <--- Atención al asterisco aqui
*pila = nuevo_nodo; // <--- y aquí
printf("Elemento %d agregado correctamente a la pila\n", n);
}
Y vemos al ejecutar que efectivamente la variable pila
de main()
resulta modificada como debe ser:
(nil)
Elemento 6 agregado correctamente a la pila
0x1761280
Elemento 12 agregado correctamente a la pila
0x17612a0