Question

我是C的新手。我已经从上一个问题开始扩展了这个问题：Strange behavior when returning "string" with C（顺便感谢所有回答或评论该问题的人。）

很简单：

为什么可以工作：

#include <stdio.h>

int func() {
    int i = 5;
    return i;
}

int main() {
    printf("%d",func());
}

但不是这样：

#include <stdio.h>

char * func() {
    char c[] = "Hey there!";
    return c;
}

int main() {
    printf("%s",func());
}

从上一个问题来看，int i在逻辑上也不应该存在，因为该函数已经return，但是为什么在char c[]不能返回的情况下仍然可以返回它呢？

（它似乎与“ Pointers and memory scope”重复，但我想了解更多有关返回int和char *之间的区别的信息。）

Answer 1

问题没有返回char *，而是返回了在堆栈上分配的内容。

如果为字符串分配内存而不是指向函数堆栈，则不会有问题。像这样：

char * func() {
    char c[] = "Hey there!";
    return strdup(c);
}

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

重要的是要提到，在两种情况下，您都在复制一个值，并且两种情况下复制的值都是正确的，但是复制的值的含义不同。

在第一种情况下，您正在复制一个int值，并且从函数返回后，您将使用该int value 有效。但是在第二种情况下，即使您有一个有效的指针值，它也会引用一个无效的内存地址，这是被调用函数的堆栈。

根据评论中的建议，我决定在此代码的内存分配中添加另一种更好的做法：

#define NULL (void*)0

int func(char *buf, int len) {
    char c[] = "Hey there!";
    int size = strlen(c) + 1;

    if (len >= size) {
        strcpy(buf, c);
    }

    return size;
}

int main() {
    int size = func(NULL, 0);
    char *buf = calloc(size, sizeof(*buf));
    func(buf, size);
    printf("%s", buf);
    free(buf);
    return 0;
}

许多Windows API函数都使用类似的方法。这种方法更好，因为指针的所有者更明显（此处的main）。

Answer 2

在第一个示例中，返回值被复制。在第二个示例中，您将返回一个指针，该指针将指向不再存在的内存位置。

Answer 3

在第一种情况下，您从函数返回int值5。然后可以打印该值。

但是，在第二种情况下，您返回的类型为char *。该值指向函数func局部的数组。该函数返回后，数组超出范围，因此指针指向无效的内存。

这两种情况之间的区别是您直接使用的值，而不是不再指向有效内存的指针值。如果您返回了一个指向malloc分配的内存的指针，那么该指针将指向有效的内存。

Answer 4

您正在尝试将指针返回到本地数组，这非常糟糕。如果要返回指向数组的指针，请在func（）;中使用malloc动态分配它。

然后，您必须在调用方调用free（）以释放不再需要的已分配内存

Answer 5

在第一个示例中，您返回一个int，第二个示例中，您返回了一个指向char的指针。它们都以完全相同的方式返回，这只是了解堆栈以及如何返回值的问题。

即使在函数中声明了i并将其分配在堆栈上，当函数返回时，它也会返回i的值（基本上是复制的，因此当i下降时离开堆栈仍返回i的值。）

这与第二个示例中的char *完全相同。它仍然是指向char的指针，并返回c的“复制”值。但是，由于它是在堆栈上分配的，因此它指向的地址实际上是无效的。指针值本身并没有改变，但是指向的值却已经改变。

您必须动态分配它，以避免这种情况。

Answer 6

函数的返回值由 copy 返回。在第一个示例中，您从函数中获取了整数变量的副本。在第二个步骤中，您将获得 char指针的副本，而不是字符串的副本。

该指针引用了具有自动存储的字符串数据，因此在函数返回后不再有效。该空间可供其他代码使用，并且可以对其进行很多修改-对其进行任何尝试均具有不确定的行为。

要点是，它是返回的指针，而不是字符串；在C语言中，字符串（通常是数组）不是一流的数据类型。

根据您的需求，有许多返回字符串数据的有效方法；例如，以下内容有效：

char* func() 
{
    static char c[] = "Hey there!";
    return c;
}

因为这里尽管局部变量超出范围，但是静态数据不会被破坏或取消分配，并且对它的任何引用仍然有效。

另一种替代方法是将字符串嵌入到是一流数据类型的结构中：

typedef struct
{
    char content[256] ;
} sString ;

sString func() 
{
    sString c = {"Hey there!"};
    return c;
}

或更传统地将数据复制到调用者缓冲区：

char* func( char* buffer ) 
{
    char c[] = "Hey there!";

    strcpy( buffer, c ) ;

    return buffer ;
}

在最后一个示例中，为清楚起见，我省略了代码以减轻缓冲区溢出的可能性，建议使用此类代码。

为什么在函数后不能返回“ int”，而不能返回“ char *”？

6 个答案: