Question

[注意：这是从https://softwareengineering.stackexchange.com/q/369604/126197重新发布的，由于某种原因，这个问题立即被低估了。两次。显然，在这里有更多的爱！]

这里有一些代码从供应商的例子中解释过。

我已经找了关于按值传递堆栈分配结构的权威文档，但是还没找到确定的单词。简而言之：C99是否保证这是安全的？

typedef struct {
    int32_t upper;
    int32_t lower;
} boundaries_t;

static boundaries_t calibrate() {
    boundaries_t boundaries;         // struct allocated on stack

    boundaries.upper = getUpper();
    boundaries.lower = getLower();
    return boundaries;               // return struct by value
}

int main() {
    boundaries_t b;

    b = calibrate();
    // do stuff with b
    ...
}

请注意calibrate()在堆栈上分配boundaries结构，然后按值返回。

如果编译器可以保证calibrate()的堆栈帧在分配给b时完好无损，那么一切都很好。也许这是C99的价值合约中的合同的一部分？

（上下文：我的世界是很少看到pass-by-value的嵌入式系统。我知道从堆栈分配的结构返回一个指针是灾难的一个方法，但是这个传值东西感觉很陌生。）

Answer 1

是的，它非常安全。按值返回时，它会将结构成员复制到调用者的结构中。只要结构不包含任何指向本地对象的指针，它就是有效的。

返回结构往往不常见，因为如果它们变大，则需要大量复制。但有时我们将数组放入结构中以允许它们通过值传递和返回（数组通常在用作参数时返回指针或返回值），就像其他数据类型一样。

原始提问者的附录

（我相信@Barmar不会介意......）

正如@DanielH指出的那样，在SysV ABI for amd64的情况下，编译器将提供按值返回结构的规定。如果它很小，整个结构可以在寄存器中返回（读取：快速）。如果它更大，编译器在调用者的堆栈帧中分配空间并将指针传递给被调用者。然后被调用者在返回时将结构的值复制到该结构中。来自doc：

如果类型具有类MEMORY，则调用者为该类提供空间返回值并在％rdi中传递此存储的地址，就像它一样是该函数的第一个参数。实际上，这个地址成为“隐藏的”第一个论点。

Answer 2

b = calibrate();
// do stuff with b

表现得很好。

boundaries_t仅包含作为成员的整数类型。按值传递并使用在函数调用中分配给它的对象是完全安全的。

Answer 3

我没有指向C99参考的链接，但引起我注意的是结构分配。

Assign one struct to another in C

这基本上是Barmar的回应。

按值返回堆栈分配的结构是否安全？

3 个答案:

原始提问者的附录