浅谈C语言函数返回值--局部变量和局部变量地址
下面的内容是在C专家编程里面看到的,摘录于此。
在C语言中,局部变量的作用域只在函数内部,在函数返回后,局部变量的内存就会被释放。如果函数只是返回局部变量,那么这个局部变量会被复制一份传回被调用处。但是如果函数返回的是局部变量的地址,那么就会报错,因为函数只是把指针复制后返回了,但是指针指向的内容已经被释放,这样指针指向的内容就是不可预料的内容,程序就会出错。准确的来说,函数不能通过返回指向栈内存的指针(返回指向堆内存的指针是可以的)。
先来看一个函数返回局部变量的例子
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int fun()
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{
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int num = 100;
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num = num + 100;
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return num;
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}
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int main()
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{
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int num;
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num = fun();
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printf("%d\n", num);
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return 0;
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}
fun函数返回一个int的局部变量,函数会把局部的num的值复制一份拷贝给主函数里面的num。这样是可以的,而且这种方式在程序里面还是经常用到的。上面程序输出:200
下面函数返回局部变量地址
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char *fun()
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{
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char buffer[20];
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int i;
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for(i = 0; i < sizeof(buffer)-1; i++)
-
buffer[i] = 'a';
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buffer[i] = '\0';
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return buffer;
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}
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int main()
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{
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char *str;
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str = fun();
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printf("%s\n", str);
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return 0;
-
}
编译运行:
编译警告程序返回局部变量地址,输出为乱码。因为fun返回的是局部变量的地址,真是拷贝了一份地址,地址所指向的内容在fun结束的时候已经释放,变量已经被销毁,现在根本不知道地址指向的内容的是什么。
如果确实要返回一个局部变量的地址应该怎么做,解决这个问题有下面几种方案。
1、返回一个字符串常量的指针
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char *fun()
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{
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char *buffer = "aaaaaaaaaa";
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return buffer;
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}
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int main()
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{
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char *str;
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str = fun();
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printf("%s\n", str);
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return 0;
-
}
编译运行
这样程序运行是没有问题的,buffer存在只读内存区,在fun退出的时候,字符串常量不会被收回,因此把地址赋给str时可以正确访问。上面这个方式只是最简单的解决方案,因为字符串存放在只读内存区,以后需要修改它的时候就会很麻烦。
2、使用全局声明的数组。
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char buffer[20];
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char *fun()
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{
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int i;
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for(i = 0; i < sizeof(buffer)-1; i++)
-
buffer[i] = 'a'+ i;
-
buffer[i] = '\0';
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return buffer;
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}
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int main()
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{
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char *str;
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str = fun();
-
printf("%s\n", str);
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return 0;
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}
编译运行
这种情况适用于自己创建字符串,而且简单容易。缺点就是任何人都有可能在任何时候修改这个全局数组,而且该函数的下一次调用会覆盖数组的内容。
3、使用静态数组
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char *fun()
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{
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int i;
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static char buffer[20];
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for(i = 0; i < sizeof(buffer)-1; i++)
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buffer[i] = 'a'+ i;
-
buffer[i] = '\0';
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return buffer;
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}
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int main()
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{
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char *str;
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str = fun();
-
printf("%s\n", str);
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return 0;
-
}
编译运行
使用静态数组可以保证内存不被回收,而且可以防止任何人修改这个数组。只有拥有指向该数组的指针的函数才能修改这个静态数组,不过同时该函数的下一次调用会覆盖数组的内容。同时和全局数组一样,大型缓冲区闲置是非常浪费空间的。
4、显示的分配内存,在堆上动态分配内存。
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char *fun()
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{
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int i;
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char *buffer = (char *)malloc(sizeof(char) * 20);
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strcpy(buffer, "abcdefg");
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return buffer;
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}
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int main()
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{
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char *str;
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str = fun();
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printf("%s\n", str);
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return 0;
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}
这个方法具有静态数组的方法,而且每次调用都创建一个新的缓冲区,不会覆盖以前的内容。适用于多线程代码。缺点是程序员必须承担内存的管理,这项任务可能很复杂,很容易产生内存泄露或者尚在使用就被释放。
5、最好的解决办法就是调用者分配内存来保存函数的返回值,同时指定缓冲区的大小
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void fun(char *str, int size)
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{
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char *s = "abcdefghijklmnopq";
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strncpy(str, s, size);
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}
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int main()
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{
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int size = 10;
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char *str = (char *)malloc(sizeof(char) * size);
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fun(str, size);
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printf("%s\n", str);
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free(str);
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return 0;
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}
编译运行
程序员在同一块代码中同时进行malloc和free操作,内存管理最安全,方便。