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我正在尝试在C ++中获取C字符串而不在堆上分配内存，并在测试中遇到了这一点：

#include <stddef.h>
#include <stdlib.h>

char* get_empty_c_string(size_t length) {
    char buffer[length];
    char *string = buffer;

    for (size_t i = 0; i ^ length; i++) *(string + i) = '\0';

    return string;
}

int main(void) {
    char *string = get_empty_c_string(20u); // Allocated on heap?
                                            // or stack?
    return 0;
}

问题

返回的C字符串是分配在堆还是堆栈上？

据我所知：

堆分配使用calloc，malloc和realloc C标准函数或new和new[] C ++关键字进行。
在大多数其他情况下，堆栈分配。

Answer 1

数组buffer是可变长度数组（VLA），这意味着其大小是在运行时确定的。由于函数局部变量位于堆栈上。然后，指针string指向该数组，并返回该指针。并且由于返回的指针指向超出范围的局部堆栈变量，因此尝试使用该指针将调用undefined behavior。

另外，请注意，VLA是仅C的功能。

Answer 2

在标准C ++中，无法获得具有自动存储持续时间的运行时大小的内存（通常映射到堆栈内存）。

因此，不能在堆栈上获得任何长度的正确字符串。您只能分配最大大小的缓冲区，并在程序中使用不超过该长度的字符串。（std::string通常通过所谓的短字符串优化完成类似的操作。）

此外，您不能从函数返回具有自动存储持续时间的变量的指针或引用。当函数返回时，变量将被销毁，并且指针/引用无效。您只能在函数返回之前使用堆栈分配。但是，您可以按值返回变量。

Answer 3

@PaulMcKenzie指出，get_empty_c_string()的实现将无法编译：本质上，数组作为函数的临时/实例变量需要在编译之前为其定义静态大小。这是因为在调用函数时，该内存量被推入堆栈。

我可以看到您正在尝试将动态内存分配作为函数本身的一部分，这就是为什么需要此类堆分配器的原因。

动态创建的分配在堆或堆栈上的字符串-C

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3 个答案: