将数组作为函数的返回值

本文详细解析了函数返回数组时可能出现的问题及解决方法,包括如何避免数组空间的泄露,确保主函数能够正确访问返回数组的元素。通过案例分析和代码演示,深入浅出地介绍了静态存储区的应用、堆空间的分配与释放,以及数组作为函数参数的正确使用方式。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

开始的时候没有好好学,不知道到底怎么才能将数组作为函数的返回值,做题时纠结了好久,在网上找到一篇博文,特此纪念一下。

下文转载自:http://blog.chinaunix.net/uid-26867468-id-3225650.html

以前想到函数返回值是数组的问题,从来没有深究,今天又遇到了此类问题,和同学探讨了下,总结如下:

   首先先看一个返回值为数组的例子:

   

 

#include<stdio.h>

#define N 5

int *print()

{

    int a[N];

    int i;

    for(i=0;i<N;i )

        a[i]=i;



    return a;

}

int main()

{

    int *b,i;

    b=print();

    

    for(i=0;i<N;i )

     printf("%d\n",b[i]);



    return 0;

}


 

     这个例子就是一个函数返回数组,运行结果是错误的.原因在于: 在函数print()里面 ,数组a[N]是一个局部变量,当你函数执行完之后,会自动释放其空间,所以 return a这句只是返回了一个指向数组a[N]的地值.而在主函数中,b应该接收的是数组a[N]的地址(即数组本身的地址),而它所占用的空间随着函数的调用完毕也随之被释放掉了,所以得到的答案是不正确的.

就函数的返回值是数组而言,经过底下的两种修改,会得到正确答案,代码如下:

 

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

#define N 5

int *print()

{

    static int a[N];

    int i;

    for(i=0;i<N;i )

        a[i]=i;



    return a;

}

int *print1()

{

    int *a;

    int i;

    a=(int *)malloc(N);

    for(i=0;i<N;i )

    {

        a[i]=i;

    }



    return a;

}

int main()

{

    int *b;

//  int b[N];

    int i;

    b=print1();

    

    for(i=0;i<N;i )

     printf("%d\n",b[i]);



    return 0;

}

无论是调用print()函数还是调用print1()函数都能得到正确结果.原因如下
调用print()函数:
     在数组a[N]前面加入了static关键字,它就使得a[N]存放在内存中的静态存储区中,所占用的存储单元不释放直到整个整个程序运行结束.所以当主函数调用完print()函数后,该空间依然存在.所以main()函数中b指针接收到这个数组的首地值后可以访问数组中的元素.
调用print1()函数:
     把数组a[N]换为指针*a,再给这个指针申请空间,也可以正常运行.因为当给指针a申请空间时,给指针分配的空间在堆上,堆上的空间是由程序员自动给予分配和释放的.若程序员不释放,程序结束时可能由OS释放.所以main函数中b指针也可以接收到这段空间的首地值,得到正确的答案.
     

当把main函数中的 int *b注释掉 换成int b[N] 会出现错误
test.c:30: warning: assignment makes integer from pointer without a cast
或者test.c:30: error: incompatible types when assigning to type ‘int[5]’ from type ‘int *’
都不能得到正确结果,原因如下:
main函数中 b得到的返回值是该数组的首地值,如果是*b,就是指针b指向这个数组的首地值,使指针变量向后移动就可以访问该数组中的所有元素.  而如果是b[N]的话,相当于编译器在栈上给数组b[N]分配了N个int空间,所以b指向a的首地值,不能通过这个地址,修改其自身申请的值.只能通过一个指针通过这个首地值,让指针向后移动来访问源数据.而且因为b没有进行初始化,所以得到的是随机值.

后记:  
    编写这个的目的只是想通过返回值了解这些知识,当然,这种实现,行参是最好的选择.
在C语言中,直接将数组作为函数返回值是不允许的。这是因为数组名实际上是指向该数组首元素的一个指针常量,而在C语法规范里,您无法直接返回局部变量地址或整个数组本身作为返回值。 但是,我们可以通过几种变通的方式来达到类似的效果: ### 1. 返回指向数组的指针 您可以创建一个静态(static)局部数组、全局数组或将动态分配的空间的地址返回给调用方。注意这里涉及到堆栈和堆内存管理的问题,在使用完之后如果涉及到了动态分配则需要释放这部分资源防止泄露。 #### 示例 - 使用静态局部数组: ```c #include <stdio.h> // 定义了一个内部为 static 的辅助函数来获取数组. double* get_static_array(void){ static double arr[3] = {1.1, 2.2, 3.3}; // 静态局部数组 return arr; } int main(){ double *result=get_static_array(); for(int i=0;i<3;++i){ printf("%.1f ", result[i]); } return 0; } ``` 请注意这种方式并不推荐用于所有场景,特别是当多个线程可能会同时访问这个“共享”的静态变量时容易出现问题。 ### 2. 将结果存入传入参数提供的数组中 一种常见且安全的做法就是让调用者负责提供足够的空间供函数填充所需的结果数据。这样做的好处是可以避免复杂的生命周期管理和潜在的风险如悬挂引用等问题。 #### 示例 - 直接修改传递进来的数组: ```c void fillArray(double output[], int length) { for (int i = 0; i < length; ++i) { output[i] = i + 1.1; } } int main() { const int LEN = 5; double myArray[LEN]; fillArray(myArray, LEN); for (int i = 0; i < LEN; ++i) { printf("%lf ",myArray[i]); } return 0; } ``` ### 3. 结构体包裹法 还可以考虑使用结构体封装您的数组并将其整体作为一个单位来进行传递及返回操作。这允许你更好地控制对象的生命期以及简化某些复杂的数据交换模式设计。 #### 示例 - 创建包含数组成员的结构体: ```c typedef struct ArrayHolder { double data[4]; } ArrayHolder; ArrayHolder create_and_initialize(void) { ArrayHolder holder = {{7.,8.,9.,10}}; return holder; } int main () { ArrayHolder ah = create_and_initialize(); for(int i = 0 ; i < 4 ; ++i ) { printf("%g ",ah.data[i]); } return 0; } ``` 综上所述,在C语言里面虽然不支持直接以数组形式作为函数返回值,但我们仍有许多种办法可以绕过这一限制从而实现预期的功能需求。
评论 1
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