C语言自定义函数如何返回数组

行客

最近看到一些同学问题，有提到说：如何在一个函数中返回数组呢？

能否直接在自定义 函数中，写成char *类型返回值，直接返回呢？，代码如下：


直接返回str数组名(注意不需要加&，还有好多同学犯这个错)

但事实上，运行结果并非正常，我们尝试在调用函数中输出，可以看到结果并非是原来内容（当然你的电脑输出可能还不是这个样子）

如下：


原因大家可以从str的属性入手，str本身是一个自定义函数中的局部变量，是一个数组有一百个字节，它的生命周期当然也随着它所在的函数一起，正所谓“一招天子一朝臣”，随着fun函数调用的结束，其中的各种局部变量也将被系统收回，理所当然的str数组这一百个字节也将被收回，所以”Hello www.dotcpp.com”这串字符串也就灰飞烟灭了！自然你在main函数里再输出肯定已经不是原来的内容了！



怎么样，可以理解吧！

不过，还没有结束，依然有同学继续问，可为什么我换成下面这种写法就可以了呢？

如下图：


答曰：这种写法情况下，str虽也属于是局部变量，但不是一个数组，而是一个指针，只有四个字节，存的是在常量区的字符串” Hello www.dotcpp.com”，但请注意，这个字符串在常量区，而不属于fun函数里的部分，全程序都可读，所以return之后依旧存在，返回的是str里的值，也就是字符串“Hello www.dotcpp.com”的首地址，是一个数，其实相当于把这个字符串的地址在str手里通过返回值转交到p里。

也可以打个比方：之前只有fun函数知道这个字符串，但现在已经马上不行了，临终前，交代：“我快不行了，赶紧把‘Hello www.dotcpp.com’的藏宝地址（字符串首地址）转交到main函数里！”

然后就return 快马加鞭的返回到main函数手里了！随后消失…

而后，main函数获得之后，你们也就知道了…

这样讲，大家能理解吗？



后期C语言逆向分析部分，也会有涉及到此处的原理，大家可以再深入学习理解。

同时，下篇我们将为大家讲解如何实现自定义函数的数组传递问题！

行客

通过上一篇的讲解，相信大家已经明白直接的return数组的问题以及原因了，今天我们将详细为大家讲解在函数中返回数组的常见办法。



此类问题，应用场景往往为了解决函数间相互通信，比如某个函数内处理的完的结果数据需要交接给另一个函数的情况，那么一般来说，总结有以下三种：

直接使用全局变量：这种方法最方便，但此方法打破了函数间的通信及封装的思想，所以不推荐使用，不在今天讨论范围之内。
通过堆区动态开辟内存解决：C语言中，我们通常用malloc来在堆区动态开辟内存，利用堆区“现用现开辟，用完手动收回”特点，实现灵活管理。是实际开发中的常用办法，也是我们今天的主要内容。
由调用方传入数组指针：此种方法不需要函数返回地址，而是在调用时直接 传入数组地址，委托被调用方进行操作，由于此局部变量属于调用方本身，故即便被调用方结束内存释放，也不会被影响到该数组。


下面逐个实验，对于第二种方法，由于动态开辟内存在堆区，堆区不想上一讲中局部变量在栈区存储，系统根据它的生命周期自动收回，而是手动开辟，手动释放，这样就可以完全规避问题，例子与效果见下图:

需要注意的是：记得用完free掉，防止内存泄露！


第三种方法：虽然没有在函数中返回数组，但也可以解决数组通信问题，主要思路就是调用方中定义数组，然后将地址传入，由于该内存属于调用方，而非被调用方，故被调用方在调用结束后释放掉内存也无所谓。例子程序及效果如下：

人造人

还有一种
static 局部变量
这个我经常用^_^

1. #include <stdio.h>
   
2. 
   
3. const char *fun(void)
   
4. {
   
5.         static const char str[] = "hello world!";
   
6.         return str;
   
7. }
   
8. 
   
9. int main(void)
   
10. {
    
11.         printf("%s\n", fun());
    
12.         return 0;
    
13. }
    

复制代码

人造人

不过这样的函数会出现一些问题，如果外部要长期使用这个函数的返回值，必须要深拷贝一份
下面是一个错误的示范
^_^

1. #include <stdio.h>
   
2. #include <stdint.h>
   
3. 
   
4. const char *fun(uint8_t data)
   
5. {
   
6.         static char buf[9] = {0};
   
7.         char *p = buf;
   
8.         for(uint8_t mask = 0x80; mask; mask >>= 1)
   
9.         {
   
10.                 if(mask & data)
    
11.                         *p++ = '1';
    
12.                 else
    
13.                         *p++ = '0';
    
14.         }
    
15.         return buf;
    
16. }
    
17. 
    
18. int main(void)
    
19. {
    
20.         char *num1 = fun(13);
    
21.         char *num2 = fun(123);
    
22.         printf("%s\n", num1);
    
23.         printf("%s\n", num2);
    
24.         return 0;
    
25. }
    

复制代码