C语言中return的一些总结

本文详细解析了C和C++中主函数main的不同定义方式及其返回值的意义,并探讨了return语句的应用。

return是C++预定义的语句,它提供了种植函数执行的一种放大。当return语句提供了一个值时,这个值就成为函数的返回值.说到return,有必要提及主函数的定义.很多人甚至市面上的一些书籍,都使用了void main( ) ,其实这是错误的。C/C++ 中从来没有定义过void main( ) 。C++ 之父 Bjarne Stroustrup 在他的主页上的 FAQ 中明确地写着 The definition void main( ) { /* ... */ } is not and never has been C++, nor has it even been C.( void main( ) 从来就不存在于 C++ 或者 C )。下面我分别说一下 C 和 C++ 标准中对 main 函数的定义。

1. C在 C89 中,main( ) 是可以接受的。Brian W. Kernighan 和 Dennis M. Ritchie 的经典巨著 The C programming Language 2e(《C 程序设计语言第二版》)用的就是 main( )。不过在最新的 C99 标准中,只有以下两种定义方式是正确的: int main( void ) int main( int argc, char *argv[] )(参考资料:ISO/IEC 9899:1999 (E) Programming languages — C 5.1.2.2.1 Program startup)当然,我们也可以做一点小小的改动。例如:char *argv[] 可以写成 char **argv;argv 和 argc 可以改成别的变量名(如 intval 和 charval),不过一定要符合变量的命名规则。如果不需要从命令行中获取参数,请用int main(void) ;否则请用int main( int argc, char *argv[] ) 。main 函数的返回值类型必须是 int ,这样返回值才能传递给程序的激活者(如操作系统)。如果 main 函数的最后没有写 return 语句的话,C99 规定编译器要自动在生成的目标文件中(如 exe 文件)加入return 0; 表示程序正常退出。不过,我还是建议你最好在main函数的最后加上return 语句,虽然没有这个必要,但这是一个好的习惯。注意,vc6不会在目标文件中加入return 0; ,大概是因为 vc6 是 98 年的产品,所以才不支持这个特性。现在明白我为什么建议你最好加上 return 语句了吧!不过,gcc3.2(Linux 下的 C 编译器)会在生成的目标文件中加入 return 0; 。

2. C++C++98 中定义了如下两种 main 函数的定义方式: int main( ) int main( int argc, char *argv[] )(参考资料:ISO/IEC 14882(1998-9-01)Programming languages — C++ 3.6 Start and termination)int main( ) 等同于 C99 中的 int main( void ) ;int main( int argc, char *argv[] ) 的用法也和 C99 中定义的一样。同样,main 函数的返回值类型也必须是int。如果main函数的末尾没写return语句,C++98 规定编译器要自动在生成的目标文件中加入 return 0; 。同样,vc6 也不支持这个特性,但是 g++3.2(Linux 下的 C++ 编译器)支持。

3. 关于 void main在 C 和 C++ 中,不接收任何参数也不返回任何信息的函数原型为“void foo(void);”。可能正是因为这个,所以很多人都误认为如果不需要程序返回值时可以把main函数定义成void main(void) 。然而这是错误的!main 函数的返回值应该定义为 int 类型,C 和 C++ 标准中都是这样规定的。虽然在一些编译器中,void main 可以通过编译(如 vc6),但并非所有编译器都支持 void main ,因为标准中从来没有定义过 void main 。g++3.2 中如果 main 函数的返回值不是 int 类型,就根本通不过编译。而 gcc3.2 则会发出警告。所以,如果你想你的程序拥有很好的可移植性,请一定要用 int main 。

4. 返回值的作用main 函数的返回值用于说明程序的退出状态。如果返回 0,则代表程序正常退出,否则代表程序异常退出。下面我们在 winxp 环境下做一个小实验。首先编译下面的程序: int main( void ) { return 0; }然后打开附件里的“命令提示符”,在命令行里运行刚才编译好的可执行文件,然后输入“echo %ERRORLEVEL%”,回车,就可以看到程序的返回值为 0 。假设刚才编译好的文件是 a.exe ,如果输入“a && dir”,则会列出当前目录下的文件夹和文件。但是如果改成“return -1”,或者别的非 0 值,重新编译后输入“a && dir”,则 dir 不会执行。因为 && 的含义是:如果 && 前面的程序正常退出,则继续执行 && 后面的程序,否则不执行。也就是说,利用程序的返回值,我们可以控制要不要执行下一个程序。这就是 int main 的好处。如果你有兴趣,也可以把 main 函数的返回值类型改成非 int 类型(如 float),重新编译后执行“a && dir”,看看会出现什么情况,想想为什么会出现那样的情况。顺便提一下,如果输入 a || dir 的话,则表示如果 a 异常退出,则执行 dir 。

5. 那么 int main(intargc,char*argv[],char*envp[])呢?这当然也不是标准 C 里面定义的东西!char*envp[] 是某些编译器提供的扩展功能,用于获取系统的环境变量。因为不是标准,所以并非所有编译器都支持,故而移植性差,不推荐使用。到了这里,你应该了解为什么主函数定义为 int返回类型,而且函数体里面有return 0;这个语句了吧. 下面具体说说我对return的应用的理解。只要一个函数的返回值是数字型的,那么就可以返回0(即return 0),其实你返回多少都没问题。一般情况下,C++做出来的函数都要求返回一个值,当函数执行正常,且达到了一般情况下的目的,那么就返回0表示正确的调用了该函数,这个0就是返回给主调函数以通知没有出错的;如果函数调用中出错,或者没有按照一般情况执行,那么就返回1,以告知主调函数采取响应策略;如果你在某个函数所在类的定义所在的头文件中定义了一组状态值(一般都是负整数),那么函数就可以返回不同的值以告之主调函数具体发生了什么异常或错误,这种情况一般用于函数功能独立性较差的的情况。所以一般不鼓励把函数返回类型定义为void,至少返回应该是int,而在函数的最后加上return 0.语句: int func(参数列表) { …… …… …… Return 0; } 在函数中,如果碰到return 语句,那么程序就会返回调用该函数的下一条语句执行,也就是说跳出函数的执行,回到原来的地方继续执行下去。但是如果是在主函数中碰到return语句,那么整个程序就会停止,退出程序的执行。如果你定义一个函数有返回类型,可以想下面那样调用:int func(){ int value; …… …………return value;}int main(){ int intvalue; intvalue=func(); …… …… teturn 0;}return语句后面具体是什么内容,这就要具体情况具体分析了:(1) 在返回类型是char的函数中,return后应该是char类型的值;(2) 在返回类型是int的函数中,如果是要停止函数的调用,最好应该为0;其他的按照你的目的而定,只要是int 类型就行了(3) 在返回类型是结构类型的函数中,return后应该是结构的一个实例对象。 总之,函数定义为什么样的返回类型,该函数中return后就应该是相应类型的值。

<think>首先,用户的问题是:“我想了解C语言return语句返回值的机制和用途 请问C语言 return 语句返回值的作用和原理”。用户要求了解C语言return语句的机制和用途。 系统级指令要求: - 所有行内数学表达式使用$...$格式。 - 独立公式使用$$...$$格式并单独成段。 - LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识,例如[^1]。 用户可见层要求: - 回答结构清晰,帮助用户逐步解决问题。 - 尽量保证回答真实可靠。 参考站内引用: - 引用[1]: 解释了返回值的概念,return语句的作用,包括返回值是状态码,函数调用时通过返回值判断执行情况。 - 引用[2]: 讨论了return语句的两个用途:使函数立即退出和回送一个数值。还提到函数可以有多个返回语句。 - 引用[3]: 说明return语句如何使程序返回调用点,如果是在主函数中则停止程序。 - 引用[4]: 提供了一个例子,展示return语句如何返回值。 用户的问题是关于return语句的机制和用途,所以我需要基于这些引用构建一个清晰的解释。 结构回答: 1. **引言**:简要介绍return语句在C语言中的作用。 2. **机制**:解释return语句的工作原理,包括如何返回值、如何影响程序流程。 3. **用途**:讨论return语句的主要用途,如返回计算结果、状态码等。 4. **原理**:深入一点解释底层原理,比如栈帧、函数调用机制。 5. **示例**:提供简单的代码示例来演示。 6. **总结**:重申关键点。 7. **相关问题**:生成相关问题。 确保使用中文。 在回答中,引用时自然地添加引用标识。例如,如果引用某个点,就加[^1]。 数学表达式:由于用户的问题是关于编程的,可能没有太多数学表达式。但如果有涉及,比如在解释原理时,可能需要用LaTeX。例如,如果讨论函数调用栈,可以用数学符号。但在这个上下文中,可能不需要。用户的问题是“机制和用途”,所以重点在解释,而不是数学。 生成相关问题:在回答末尾,添加“相关问题”部分,列出几个相关问题。 现在,构建回答大纲: - **开头**:直接回答用户问题。 - **机制**:解释return语句如何工作,包括返回值存储、函数返回。 - **用途**:返回计算结果、状态码、提前结束函数。 - **原理**:函数调用时,参数和返回地址存储在栈上;return时,恢复上下文。 - **示例**:简单代码示例。 - **总结**。 - **相关问题**。 引用整合: - 从引用[1]:返回值是状态码或计算结果;return使函数结束。 - 引用[2]:return的两个用途:退出函数和回送数值;可以有多个return语句。 - 引用[3]:return使程序返回到调用点;在主函数中停止程序。 - 引用[4]:示例代码。 在回答中,自然地引用这些点。 最终回答结构: 1. **返回值的机制**: - 解释函数调用时,参数和返回地址的处理。 - return语句如何将值返回给调用者。 2. **return语句的用途**: - 返回计算结果。 - 返回状态码(如0表示成功,非0表示错误)。 - 提前结束函数。 3. **原理**: - 基于栈的函数调用机制。 4. **示例**: - 一个简单的函数,使用return返回值。 5. **总结**。 6. **相关问题**。</think>### C语言return 语句返回值的作用和原理 在C语言中,`return` 语句是函数执行的核心机制之一,它用于控制程序流程和传递数据。下面我将从机制、用途和原理三个方面逐步解释,确保回答清晰可靠。参考站内引用资料,我会自然地添加引用标识以支持关键点。 #### 1. **return 语句的机制** `return` 语句的核心机制是终止当前函数的执行,并将一个值(或状态)回传给调用者。具体过程如下: - **终止函数**:当程序执行到 `return` 语句时,函数立即结束运行,程序流程返回到调用该函数的位置[^3]。例如,如果函数 `A` 调用函数 `B`,`B` 中的 `return` 会使控制权跳回 `A` 的调用点之后。 - **返回值传递**:`return` 后跟一个表达式(如 `return x;`),该表达式的值会被计算并存储到特定的寄存器或内存位置(取决于编译器和硬件)。调用者从这个位置读取返回值[^2]。 - **栈帧操作**:在底层,函数调用时,系统在栈上创建“栈帧”(stack frame),存储参数、局部变量和返回地址。`return` 语句会销毁当前栈帧,恢复调用者的栈帧,并将返回值传递给调用者[^4]。 例如,在以下代码中: ```c int add(int a, int b) { return a + b; // 返回值机制:计算 a+b 并返回 } int main() { int sum = add(2, 3); // 调用点,add 返回后 sum 接收值 5 return 0; } ``` 当 `add` 函数执行 `return` 时,它计算 `a+b` 的结果(5),并将这个值传给 `main` 中的 `sum` 变量。如果 `return` 后无表达式(如 `return;`),函数默认返回一个未定义值(但非 void 函数应避免此情况)[^2]。 #### 2. **return 语句的用途** `return` 语句的主要用途包括返回计算结果、状态码和提前结束函数,具体如下: - **返回计算结果**:在数学或数据处理函数中,`return` 用于传递计算结果。例如,计算幂函数 `mypow` 返回 $z = x^y$ 的值(见引用[4]的示例)[^4]。 - **返回状态码**:函数可以通过返回值表示执行状态。例如,返回 `0` 表示成功,`-1` 表示错误(如文件操作失败)。这在系统编程中很常见,帮助调用者判断函数执行情况[^1]。引用[1]强调:“返回值其实就是状态码,主调函数可以通过它判断被调函数的执行顺利与否”[^1]。 - **提前结束函数**:`return` 可以在函数中间提前退出,用于错误处理或条件分支。例如: ```c int check(int x) { if (x < 0) return -1; // 提前结束,返回错误状态 return x * x; // 正常情况返回计算结果 } ``` 引用[2]指出:“函数可以有多个返回语句,以简化逻辑和提高效率”[^2]。 - **主函数中的特殊作用**:在 `main` 函数中,`return 0;` 表示程序正常退出,非零值(如 `1`)表示异常终止。操作系统会捕获这个返回值用于日志或脚本判断[^3]。 #### 3. **return 语句的原理** `return` 语句的原理基于C语言的函数调用机制和栈管理: - **函数调用上下文**:当函数被调用时,系统保存调用者的“上下文”(包括寄存器状态和返回地址)。`return` 语句通过恢复这个上下文实现跳转。数学上,这可以抽象为:设函数调用点为 $P_c$,函数入口为 $P_f$,则 `return` 将程序计数器(PC)从 $P_f$ 重置为 $P_c + \delta$($\delta$ 为指令偏移)[^3]。 - **返回值存储**:返回值通常存储在寄存器(如 EAX 在 x86 架构)或栈顶位置。调用者从这个位置读取值。例如,在表达式 `z = mypow(x, y);` 中,`mypow` 的返回值被复制到 `z` 的地址[^4]。 - **类型安全**:返回值类型必须匹配函数声明。如果声明为 `int func()`,但 `return 1.5;`(浮点数),编译器可能隐式转换或报错[^1]。 - **void 函数**:对于 `void` 函数,`return;`(无返回值)仅用于退出函数,不传递数据[^2]。 #### 4. **简单示例** 以下代码演示 `return` 的机制和用途: ```c #include <stdio.h> // 函数:计算平方,返回结果 int square(int num) { return num * num; // 返回计算结果 } int main() { int result = square(4); // 调用 square,return 返回值 16 赋给 result printf("Result: %d\n", result); if (result > 10) { return 1; // 主函数返回状态码 1(异常) } return 0; // 正常退出 } ``` 运行此程序: - `square` 函数返回 $4^2 = 16$。 - `main` 检查 `result`,由于 16 > 10,执行 `return 1;`,程序以状态码 1 结束。 #### 5. **总结** `return` 语句在C语言中扮演关键角色:机制上,它终止函数并传递值;用途上,它支持计算结果返回、状态码报告和流程控制;原理上,它依赖于栈帧和上下文切换。正确使用 `return` 能提升代码可靠性和效率[^1][^2]。C语言规定返回值只能有一个,但可通过结构体或指针返回多个值[^1]。如果您有更多疑问,欢迎讨论!
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值