C语言的那些秘密之---函数返回局部变量

最新推荐文章于 2023-11-30 17:48:32 发布

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分类专栏： C/C++ 文章标签： c++ c

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本文详细阐述了函数中局部变量的返回原则，强调了不能返回指向栈内存的指针，解释了返回局部变量地址可能导致的问题，并通过实例展示了正确与错误的返回方式。

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转自：http://blog.youkuaiyun.com/haiwil/article/details/6691854

一般的来说，函数是可以返回局部变量的。局部变量的作用域只在函数内部，在函数返回后，局部变量的内存已经释放了。因此，如果函数返回的是局部变量的值，不涉及地址，程序不会出错。但是如果返回的是局部变量的地址(指针)的话，程序运行后会出错。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了，这样指针指向的内容就是不可预料的内容，调用就会出错。准确的来说，函数不能通过返回指向栈内存的指针(注意这里指的是栈，返回指向堆内存的指针是可以的)。

下面以函数返回局部变量的指针举几个典型的例子来说明：

1：

[cpp]view plaincopy 
    
 #include <stdio.h>   
 char *returnStr()   
 {   
     char *p="hello world!";   
     return p;   
 }   
 int main()   
 {   
     char *str;   
     str=returnStr();   
     printf("%s\n", str);   
     return 0;   
 }  

这个没有任何问题，因为"hello world!"是一个字符串常量，存放在只读数据段，把该字符串常量存放的只读数据段的首地址赋值给了指针，所以returnStr函数退出时，该该字符串常量所在内存不会被回收，故能够通过指针顺利无误的访问。

2：

[html]view plaincopy 
    
 #include <stdio.h>   
 char *returnStr()   
 {   
     char p[]="hello world!";   
     return p;   
 }   
 int main()   
 {   
     char *str;   
     str=returnStr();   
     printf("%s\n", str);   
     return 0;   
 }   

"hello world!"是局部变量存放在栈中。当returnStr函数退出时，栈要清空，局部变量的内存也被清空了，所以这时的函数返回的是一个已被释放的内存地址，所以有可能打印出来的是乱码。

3：

[html]view plaincopy 
    
 int func()  
 {  
       int a;  
       ....  
       return a;    //允许  
 }                     
   
 int * func()  
 {  
       int a;  
       ....  
       return &a;    //无意义，不应该这样做  
 }   

局部变量也分局部自动变量和局部静态变量，由于a返回的是值，因此返回一个局部变量是可以的，无论自动还是静态，

因为这时候返回的是这个局部变量的值，但不应该返回指向局部自动变量的指针，因为函数调用结束后该局部自动变量

被抛弃，这个指针指向一个不再存在的对象，是无意义的。但可以返回指向局部静态变量的指针，因为静态变量的生存

期从定义起到程序结束。

4：如果函数的返回值非要是一个局部变量的地址，那么该局部变量一定要申明为static类型。如下：

[html]view plaincopy 
    
 #include <stdio.h>   
 char *returnStr()   
 {   
     static char p[]="hello world!";   
     return p;   
 }   
 int main()   
 {   
     char *str;   
      str=returnStr();   
     printf("%s\n", str);   
   
     return 0;   
 }   

5：数组是不能作为函数的返回值的，原因是编译器把数组名认为是局部变量（数组）的地址。返回一个数组一般用返回指向这个数组的指针代替，而且这个指针不能指向一个自动数组，因为函数结束后自动数组被抛弃，但可以返回一个指向静态局部数组的指针，因为静态存储期是从对象定义到程序结束的。如下：

[html]view plaincopy 
    
 int* func( void )  
 {  
     static int a[10];  
     ........  
     return a;  
 }   

6：返回指向堆内存的指针是可以的

[html]view plaincopy 
    
 char *GetMemory3(int num)  
 {  
 char *p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);  
 return p;  
 }  
 void Test3(void)  
 {  
 char *str = NULL;  
 str = GetMemory3(100);  
 strcpy(str, "hello");  
 cout<< str << endl;  
 free(str);  
 }  

程序在运行的时候用 malloc 申请任意多少的内存,程序员自己负责在何时用 free释放内存。动态内存的生存期由程序员自己决定,使用非常灵活。

函数中局部变量的返回（转自http://www.2cto.com/kf/201309/242839.html）

一般说来，函数中是可以进行局部变量的返回的，不然岂不是全部要用全局变量，如果使用了全局变量，那还有必要进行返回吗？那函数就没有它存在的意义了！但是要注意了，这里所谓的局部变量的返回很有内涵，什么样的值才可以进行返回而不出错？

其实，只要遵守一句话即可：函数不能返回指向栈内存的指针！

为什么？因为返回的都是值拷贝！

我们知道，局部变量的作用域是函数内部，函数一旦执行结束，栈上的局部变量会进行销毁，内存得到释放。因此，此时函数返回的是该局部变量的值拷贝，这是没有问题的。但是如果返回的是局部变量的地址，那么返回的只是该局部变量指针的拷贝，而随着函数运行结束，该拷贝指针所指向的栈内存已经被释放，那么指向一个未知区域就会导致调用的错误。

那如果返回的指针指向的是堆内存，又会怎么样？

这样的使用是没有问题的，在函数内new空间，在函数外delete空间。但是这样并不是一种好的编程风格，尽量在同一个作用域内进行new和delete操作，否则还要调用者手动进行内存的释放，试问这样的接口是不是很烂。如果确实需要这样做，那就传指针进去吧！

好吧，通过几个典型的例子看一下，返回局部变量要注意的地方。

1.正确。最normal的情况。

[cpp]

int returnValue();

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

std::cout<<returnValue();

return 0;

}

char returnValue()