C语言的函数返回值


一：背景

谈到C语言的函数返回值，可能会感觉很亲切，不就是一个函数返回值嘛，当初学C语言的时候早就学过了很easy嘛，我曾经也是这么想的。后来要上研究生了，研究生阶段搞得就是C，所以又重新开始学习C，学习C的过程中遇到了很多问题，在此博客中一一记录。实际过程中遇到的第一个问题自然就是函数返回值了。如果有人问你在一个函数中声明一个字符串数组，最后再return这个数组。这可以实现嘛？如果是问我我可能会毫不犹豫的说OK。那事实呢？由此本文诞生了......

C++ Primer Plus 第6版 中文版 清晰有书签PDF+源代码

读C++ Primer 之构造函数陷阱

读C++ Primer 之智能指针

读C++ Primer 之句柄类

将C语言梳理一下，分布在以下10个章节中：

  1. Linux-C成长之路（一）：Linux下C编程概要
  2. Linux-C成长之路（二）：基本数据类型
  3. Linux-C成长之路（三）：基本IO函数操作
  4. Linux-C成长之路（四）：运算符
  5. Linux-C成长之路（五）：控制流
  6. Linux-C成长之路（六）：函数要义
  7. Linux-C成长之路（七）：数组与指针
  8. Linux-C成长之路（八）：存储类，动态内存
  9. Linux-C成长之路（九）：复合数据类型
  10. Linux-C成长之路（十）：其他高级议题

二：问题

先看几个实际的例子:


#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

char *return_arry();

int main ( int argc, char *argv[] )

{

 

        printf("%s\n",return_arry());

        printf("%d\n",return_var());

        return EXIT_SUCCESS;

}

/* ----------  end of function main  ---------- */

 

 

char* return_arry ( )

{

        char str[]="zhangyifei";

        return str;

}

/* -----  end of function return_arry  ----- */

 

 

int  return_var (  )

{

        int a = 5;

        return a;

}

/* -----  end of function return_var  ----- */

 

linux 下gcc编译报错如下:

return.c: In function ‘return_arry’:

return.c:35:2: warning: function returns address of local variable [-Wreturn-local-addr]

  return str;

  ^

可见函数中是无法返回一个局部变量数组的。那为何return_var中没有报错呢。

其原因在于return a 其本质是返回了a的值，而return str则是返回了这个数组的首地址。然后str是一个局部变量，函数结束后这个地址就会被释放掉。所以gcc提示。对于这类问题，我们要明确函数返回的是什么，如果是值的话没有关系，如果是地址的话，要看是局部的还是全局的还是堆的。如果是局部的就不能返回。如果是全局的就没有关系了，如果是堆的那么请记住要记得释放掉。

三：方法

那么对于一个函数来说，我该怎么返回一个字符串呢。

方法如下:

方法一:返回一个指向字符串指针的常量。

char *func{return "only works for simple strings"}


 参见这篇博文，常量是存放再代码段的，整个程序的执行周期都在不会因为子函数的结束而释放。

这是最简单的解决方案，但是如果你需要对字符串处理那就无能为力了。

方法二:使用全局数组

char *func(){

    my_global_array[i] = 'a';

    return my_global_array;

}


这种方法也是很简单易用的，但是大量创建这样的全局字符串数组增加了程序的耦合性。并且任何人都可以修改这个全局数组，而且下一次函数调用也会覆盖该数组的内容。

方法三:使用静态数组

char * func(){

    static char buffer[20];

    return buffer;

}

  参见这篇博文，静态变量是存放在数据段的也是整个程序执行周期都不释放的。

这种方法比使用全局数组要好，可以防止任何人修改这个数组的内容，只有拥有该数组的指针函数才能修改这个静态数组。但是函数下一次调用将覆盖这个数组的内容。

方法四：显示分配一些内存

char *func()

{

    char *s = malloc(120);

    return s;

}

参见这篇博文mlloc分配的内存是放在堆段的，只有编程者自己手动通过free来释放内存的。所以不会因为函数执行完毕就释放其内存。

但是这种方法要求编程者谨记要自己手动释放内存，这种写法不太好，因为malloc和free不在同一个代码块中很容易忘记使用free.

方法五:也许是最好的解决方案

void func(char *result,int size)

{

    strcpy(result,"test",size);

}

buffer = malloc(size);

func(buffer,size);

free(buffer);

这种方案只要malloc和free的使用在一个代码块中那么内存管理就显得轻松了。

四：总结

C语言真的很简单，简单到什么都要自己做。

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