c语言指针易错题

参考文章：

C语言的那些秘密之---函数返回局部变量_局部变量直接返回-优快云博客

先总结：

1：函数返回局部变量：

        可以返回局部变量的值，但是不能返回局部变量的地址。因为返回值是复制到CPU寄存器的，局部变量在函数结束，所在的栈就被释放。若返回指针则该指针指向的空间可能无效。若返回局部变量的值，只是个值，给谁都一样，所以该值给CPU寄存器也不会涉及到被释放的栈空间。

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2：函数返回指针：

        通过返回值：指针应该指向堆上，而不是栈上。

        通过形参：传入二级指针，一级指针申请堆上的空间。

        需要注意的是，在调用该自定义函数后，该指针不需要用到后，需要使用free函数来释放掉堆上内存。而且申请堆内存时，应该检查malloc是否申请成功。

        非要返回局部变量指针：使用静态局部变量，而非自动局部变量。因为静态局部变量的生命周期是从初始化到程序结束。

        返回数组：需要返回一个局部变量数组时，需要使用静态局部变量数组，然后返回数组名（数组指针）

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3：易混点：

        char *p = "hello world";  //p是一个指针，指向一个常量区的字符串首字符。

        char p[]="hello world";    //“hello world”是局部变量，存到数组p里面，该字符串可以通过p[i]来改变某个字符。

        strcpy(p,"hello world");   //复制"hello world"到p所指向的空间，所以前提是p要指向一个有效的空间。

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4：静态变量static

        修饰函数：表示该函数只能在本文件中使用。

        修饰全局变量：该变量只能在本文中使用。

        修饰局部变量：只能在该函数中使用，且只初始化一次，下次使用直接使用上次保存下来的值。

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下面的Test()输出什么内容

题目1：

void GetMemory(char *p){
    p = (char *)malloc(100);    
}
void Test(void){
    char *str = NULL;
    GetMemory(str);    
    strcpy(str,"hello world");  
    printf(str);   
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    Test();
    printf("\nabcd\n");
    return 0;
}

结果：发生段错误

原因：

1.p是局部变量，GetMemory函数中它本身的操作不能传出该函数。要对它的地址进行操作。

2.str在执行完GetMemory函数后，依旧是NULL，

3.没有free函数

还有一点需要注意：

要确保 str 指向一个有效的内存区域，然后再使用 strcpy。因为strcpy是复制字符串到该指针指向的空间。这通常通过 malloc 或类似的内存分配函数来完成，或者如果字符串是静态的或已知长度较小，可以使用字符数组而不是指针。

修改为正确的：

void GetMemory(char **p){
    *p = (char *)malloc(100);   
}
void Test(void){
    char *str = NULL;
    GetMemory(&str);  //传入二级指针，为一级指针开辟空间
    if(str != NULL){    //开辟空间成功
        strcpy(str,"hello world"); 
        printf("%s",str);    
        free(str);    //释放空间
    }
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    Test();
    printf("\nabcd\n");
    return 0;
}

结果：

 自定义函数调用malloc申请堆内存 通过使用形参传递时，应该传入二级指针，对一级指针申请堆内存。

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题目2：

char *GetMeory(void){
    char p[]= "hello world";
    return p;  
}
void Test(void){
    char *str = NULL;
    str = GetMeory(); 
    printf("%s",str);
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
    Test();
    printf("\nabcd\n");
    return 0;
}

结果：段错误

原因：

1：GetMemory函数返回局部变量（或者函数形参）的指针。当函数结束后，该局部变量p所占空间的栈被释放。这个指针指向的内存区域可能已经被覆盖或变得不可访问，因此使用这个指针是未定义行为。

2：“hello world”是该函数的局部遍历，p数组来存它，可以通过p[i]来修改该字符串内容。

修改为正确的：

char *GetMemory(void){
    char *p = (char *)malloc(13);
    if(p != NULL){
        strcpy(p, "hello world");
    }
    return p;
}
void Test(void){
    char *str = NULL;
    str = GetMemory();
    if(str != NULL){
        printf("%s",str);
        free(str);
    }
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
    Test();
    printf("\nabcd\n");
    return 0;
}

结果：

或者改成下面也可以：

char *GetMemory(void){ 
    //char p[]= "hello world";    //“hello world”是局部变量，在栈上
    //static char p[] = "hello world";   //【这个也可以】使用局部静态变量，生命周期很长
    char *p= "hello world";    //p指针指向常量区
    return p;
}
void Test(void){
    char *str = NULL;
    str = GetMemory();
    printf("%s",str);
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
    Test();
    printf("\nabcd\n");
    return 0;
}

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题目3：

void GetMemory(char **p, int num){
    *p = (char *)malloc(num);
}
void Test(void){
    char *str=NULL;
    GetMemory(&str, 10);
    strcpy(str,"hello");
    printf(str);
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
    Test();
    printf("\nabcd\n");
    return 0;
}

结果：输出“hello world”和"abcd"

问题：

没有free释放堆内存

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题目4：

void Test(void){
    char *str= (char *)malloc(10);
    strcpy(str,"hello");
    free(str);    
    if(str != NULL){
        strcpy(str,"world"); 
        printf(str);
    }
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
    Test();
    printf("\nabcd\n");
    return 0;
}

结果：段错误

原因：

1：free(str)之后，str不是NULL，依旧指向已释放内存的空间，但它的值（即内存地址）并未被自动设置为 NULL。除非手动指定为NULL。

2：strcpy时，因为没有指向一个合法的内存，所以发生段错误。

 

小结：

题目1：函数中给 局部变量（或者函数形参） 申请内存，这段内存需要在该函数外部使用，则需要传入高一级指针。即自定义函数调用malloc申请堆内存 通过使用形参传递时，应该传入二级指针，对一级指针申请堆内存。

题目2：不要试图返回一个局部变量的地址，应该返回堆上的指针。

题目3：记得malloc后，不使用该空间就要free掉。

题目4：free掉后，指针不会自动变成NULL，NULL需要自己手动赋值。

 

strcpy(str,"hello world"); 与 char *str="hello world"；区别

//1
char *str = malloc(13);    
strcpy(str,"hello world"); 

//2
char *str="hello world";

1：strcpy是把"hello world"复制到str指向的空间里

2：将str指向"hello world"的首字符。

 

自定义函数返回数组

int *GetMemory(void){  
    static int p[]= {1,2,3,4,5};
    //int p[]= {1,2,3,4,5};
    return p;
}
void Test(void){
    int *num = NULL;
    num = GetMemory();
    for(int i=0; i<5; i++)
        printf("%d ",*(num+i));
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
    Test();
    printf("\nabcd\n");
    return 0;
}

结果：