C语言指针返回值问题

白神乌龟

#include <stdio.h>

int main(){
        int a=10,*p;
        int *test(int n);
        p=test(a);
        printf("%d\n",*p);
        return 0;
}

int *test(int n){
        int *q;
        q=&n;
        return q;
}

函数执行完之后n不是会被释放么？p指向的是谁？

wp231957

确认程序能正确执行？？

fatsky

这里理论上来说应该是指向test函数中行参n的地址。如果编译的时候不启用优化，那么输出的结果应该就是10。
我们认为函数返回后就不应该访问它的局部变量，因为当我们后续调用函数的时候可能会覆盖掉它的值，但是它的局部变量的地址仍然是存在的。要详细了解这一部分内容需要一点内存管理的知识，了解内存中的栈和堆，还有函数调用是在栈上就够了。
而这份代码恰好很幸运，在调用printf函数前，编译器预先将*p的值读入了寄存器中，然后才调用printf函数。
我在ubuntu20.04上用gdb调试了一下，p=test(a)和printf("%d\n",*p)这部分代码汇编代码的执行过程大概是这样的：
在test函数中，n被存储到了地址p = 0x7fffffffde8c，然后test函数返回给p的值是p = 0x7fffffffde8c，p=test(a)执行完毕。这部分内存属于栈内存。
printf("%d\n",*p)的汇编代码如下：

1. 0x000055555555516e <+37>:  mov    (%rax),%eax   # 此时%rax存储的是p，这里将*p传入%eax寄存器
   
2. 0x0000555555555170 <+39>:  mov    %eax,%esi     # 通常%esi寄存器保存函数的第二个参数
   
3. 0x0000555555555172 <+41>:  lea    0xe8b(%rip),%rdi  # 把字符串"%d\n"的地址传入%rdi
   
4. 0x0000555555555179 <+48>:  mov    $0x0,%eax     # %eax通常存储函数返回值，清零%eax
   
5. 0x000055555555517e <+53>:  callq  0x555555555050 <printf@plt>   # 调用printf

复制代码

所以实际上，在0x000055555555516e <+37>:  mov    (%rax),%eax这一行，*p就已经被保存在寄存器中了。而此时还没有执行callq  0x555555555050 <printf@plt>，因此test原来占用的栈帧没有被改变，故p指向的内容还是10。