Question

int main(){    
  char *s ;
  char *fun( ) ;
  s = fun( ) ;
  printf ( "%s", s ) ;
}

char *fun( ){    
  char buffer[30] ;
  strcpy ( buffer, "RAM - Rarely Adequate Memory") ;
  return ( buffer ) ;
}

为什么上面的代码打印出不可预测的结果？如何使char buffer [30]静态帮助？

Answer 1

程序的整个运行时存在一个static变量，与普通的“自动”变量不同，只要其父范围存在，该变量才存在。

如果确实返回了指向非static变量的指针，则表示调用者获取对内存的引用，当被调用函数返回时，该引用不再保留它在函数内所执行的操作。调用者无法有效访问该内存，这样做会调用未定义的行为。

Answer 2

自动变量驻留在（函数调用）堆栈上。因此，当调用下一个函数时，（在此示例中为printf），堆栈内容将被覆盖。因此出现了不可预测的错误。

然而，静态变量存储在数据段中。（与全局变量非常相似，只要考虑存储。）

因此，在下一个函数调用期间不会覆盖静态变量。因此它工作正常。

Answer 3

char buffer[30];

该行为堆栈上的缓冲区分配空间。当函数退出时，存储将消失，并将被printf中声明的自动变量覆盖。

static char buffer[30];

导致缓冲区从程序的数据段分配，因此在调用printf时不会被覆盖。但是，因为它只被分配一次，所以每次调用fun都会覆盖以前的值（对你来说不是问题，因为你正在将一个常量字符串写入其中。

Answer 4

在代码中

char *fun( ){    
  char buffer[30] ;
  strcpy ( buffer, "RAM - Rarely Adequate Memory") ;
  return ( buffer ) ;
}

buffer数组仅在函数本身的生命周期内存在;函数退出后，buffer使用的内存可供其他线程或进程使用。这意味着在执行语句之间的时间

s = fun( ) ;
printf ( "%s", s ) ;

另一个线程或进程可能会覆盖buffer正在使用的内存。

如果您将buffer声明为static，例如

char *fun( ){    
  static char buffer[30] ;
  strcpy ( buffer, "RAM - Rarely Adequate Memory") ;
  return ( buffer ) ;
}

然后buffer使用的内存在程序启动时分配并保持到程序终止，这意味着没有其他内容可以覆盖它。然而，这需要付出代价; fun不再是re-entrant。由于函数当前已写入，因此它不是问题，因为它为任何调用返回相同的值。但是，如果fun意味着针对不同情况返回不同的字符串，则如果一个调用被另一个调用中断，则可能会遇到问题。

第三种选择是动态分配buffer的内存：

char *fun( ){    
  char *buffer = malloc( sizeof *buffer * 30 ) ;
  if ( buffer )
    strcpy ( buffer, "RAM - Rarely Adequate Memory") ;
  return ( buffer ) ;
}

这解决了前两个问题;函数退出后保留缓冲区的内容，并且您不限于单个静态缓冲区。但由于没有免费午餐这样的东西，现在调用函数必须确保在完成它时释放该内存：

int main(){    
  char *s ;
  char *fun( ) ;
  s = fun( ) ;
  printf ( "%s", s ) ;
  free( s );
}

如何返回静态变量有所作为？

4 个答案: