C语言入门之返回函数里的数组

ztrx · 发表于 2017-3-17 18:07:37

本帖最后由 ztrx 于 2017-3-17 18:14 编辑

C语言入门之返回函数里的数组
　　我们首先要写个函数，在函数里先定义个数，返回这个数组，调用这个函数。我们先这样写：

#include<stdio.h>
int * fun ( void )
{
int arr[10];
arr[0] = 10;
arr[1] = 20;
return arr;
}
int main()
{
int * ptr = fun();
printf ( "%d,%d\n", ptr[0] , ptr[1] );
return 0;
}

复制代码

输出：10,20 ，似乎我们已经成功了。别着急，我们再加一行代码：

int main()
{
int * ptr = fun();
printf ( "%d,%d\n", ptr[0] , ptr[1] );
printf ( "%d,%d\n", ptr[0] , ptr[1] );
return 0;
}

复制代码

　　编译运行，输出：

10,20
4235364,2686676

复制代码

　　怎么两行的输出不一样，问题出在哪里？我们先分析下这个函数int * fun ( void )，返回值是个指针，指向函数内arr数组，调用这个函数int * ptr = fun();　ptr就指向arr数组。arr数组是个局部变量，我们知道，局部变量作用域仅限于自身所在的函数内部，出界便无效。所以使用这种方法是错误的。
　　那么我们应该怎么写这个函数呢？
第一种方法，使用静态变量：
　　把数组定义在函数外（全局变量）或者加static修饰，调用函数结束时，静态存储变量不消失并且保留原值。

int * fun ( void )
{
static int arr[10];
arr[0] = 10;
arr[1] = 20;
return arr;
}

复制代码

输出：

10,20
10,20

复制代码

第二种方法，使用结构体：
　　定义一个结构体，把这个数组放在这个结构体里。函数返回类型为结构体。

#include<stdio.h>
typedef struct St
{
int arr[10];
} Sarr;
Sarr fun ( void )
{
Sarr a;
a.arr[0] = 10;
a.arr[1] = 20;
return a;
}
int main()
{
Sarr a = fun();
printf ( "%d,%d\n", a.arr[0] , a.arr[1] );
printf ( "%d,%d\n", a.arr[0], a.arr[1] );
return 0;
}

复制代码

输出：

10,20
10,20

复制代码

第三种方法，使用malloc：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int * fun()
{
int * arr = malloc ( 10 * sizeof ( int ) );
arr[0] = 10;
arr[1] = 20;
return arr;
}
int main()
{
int * ptr = fun();
printf ( "%d,%d\n", ptr[0] , ptr[1] );
printf ( "%d,%d\n", ptr[0] , ptr[1] );
free ( ptr );
return 0;
}

复制代码

输出：

10,20
10,20

复制代码

jathenal · 发表于 2017-3-17 18:44:51

思路挺多，不过第3种malloc和free的写法用在多人协作的大项目中将是一场灾难

takashiki · 发表于 2017-3-18 07:40:55

malloc的有隐患，我一般是谁申请谁释放，然后当参数传递过去，跨函数很容易就内存泄露。

hongmark · 发表于 2017-3-18 09:18:06

不错，谢谢分享

jm2011 · 发表于 2017-3-18 09:45:58

第一种写法返回的就是一个无效指针，变量是在栈中分配的，返回后自动释放了。这个就和｛char * str; retuen str;｝是一个意思；
返回的指针就是一个野指针，第一次对应该是这个地址没有被占用；

另外我个人写代码的时候还是加上Lint工具的检查比较好，可以减少一部分错误；

有使用Lint的可以一起来交流一下；

t3486784401 · 发表于 2017-3-19 13:37:36

在C++里返回指向局部实例的类指针，也是这个毛病，基本上直接就是 exception 然后爆了。
类似的返回引用也是有这个隐患，源始（局部变量那个）的被清空了，指针引用都是坑。

另外返回结构体的那个，和返回类实例一样，实则是编译器帮你把局部的结构体直接复制了一份，然后拷贝到函数外边的接收处了。
这样虽然可以工作，但是内存有点浪费（尤其当结构体很大之时），如果是C++，还可能造成“访问的实例并非原来版本”之类隐患。

总之有这么几点建议：
① 用 static 最保险高效，缺点是永远不释放；
② 用结构体返回最简洁，缺点是时间+内存浪费，副本问题；
③ malloc/free 也就纯 C 没啥别的可用了再考虑吧，为了返回个数组这样牺牲略大；
④ 真的到这个要返回数组的份上，还是调用方准备缓冲，用指针传进去吧，或者直接全局。

semonpic · 发表于 2017-3-19 15:02:47

我不认为楼主的第二种方法是合理的。
对于单片机一类的裸奔C系统，程序运行时候，非malloc分配的内存，均分配在栈上的。也就是说函数内局部变量，均是在分配在栈上，函数退出以后，这些局部变量
变得不可控，你读取正确，只是可能还没有别的函数来操作这块栈区。不要以为你弄个结构体就可以了。

至少我认为keil 的C 编译器，还不能牛逼到识别我函数内的结构体，还能动态从堆上给我分配来，然后再合适的时间，释放这个结构体。
对于高级一点的C++,jAVA等，具备这个功能

C语言入门之返回函数里的数组

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