【C语言】指针作为函数返回值

wander

C语言允许函数的返回值是一个指针（地址），我们将这样的函数称为指针函数。下面的例子定义了一个函数 strlong()，用来返回两个字符串中较长的一个：

• #include <stdio.h>
• #include <string.h>
• char *strlong(char *str1, char *str2){
•     if(strlen(str1) >= strlen(str2)){
•         return str1;
•     }else{
•         return str2;
•     }
• }
• int main(){
•     char str1[30], str2[30], *str;
•     gets(str1);
•     gets(str2);
•     str = strlong(str1, str2);
•     printf("Longer string: %s\n", str);
•     return 0;
• }
  

运行结果：

C Language↙
c.biancheng.net↙
Longer string: c.biancheng.net

用指针作为函数返回值时需要注意的一点是，函数运行结束后会销毁在它内部定义的所有局部数据，包括局部变量、局部数组和形式参数，函数返回的指针请尽量不要指向这些数据，C语言没有任何机制来保证这些数据会一直有效，它们在后续使用过程中可能会引发运行时错误。请看下面的例子：

• #include <stdio.h>
• int *func(){
•     int n = 100;
•     return &n;
• }
• int main(){
•     int *p = func(), n;
•     n = *p;
•     printf("value = %d\n", n);
•     return 0;
• }
  

运行结果：

value = 100

n 是 func() 内部的局部变量，func() 返回了指向 n 的指针，根据上面的观点，func() 运行结束后 n 将被销毁，使用 *p 应该获取不到 n 的值。但是从运行结果来看，我们的推理好像是错误的，func() 运行结束后 *p 依然可以获取局部变量 n 的值，这个上面的观点不是相悖吗？

为了进一步看清问题的本质，不妨将上面的代码稍作修改，在第9~10行之间增加一个函数调用，看看会有什么效果：

• #include <stdio.h>
• int *func(){
•     int n = 100;
•     return &n;
• }
• int main(){
•     int *p = func(), n;
•     printf("c.biancheng.net\n");
•     n = *p;
•     printf("value = %d\n", n);
•     return 0;
• }
  

运行结果：

c.biancheng.net
value = -2

可以看到，现在 p 指向的数据已经不是原来 n 的值了，它变成了一个毫无意义的甚至有些怪异的值。与前面的代码相比，该段代码仅仅是在 *p 之前增加了一个函数调用，这一细节的不同却导致运行结果有天壤之别，究竟是为什么呢？

前面我们说函数运行结束后会销毁所有的局部数据，这个观点并没错，大部分C语言教材也都强调了这一点。但是，这里所谓的销毁并不是将局部数据所占用的内存全部抹掉，而是程序放弃对它的使用权限，弃之不理，后面的代码可以随意使用这块内存。对于上面的两个例子，func() 运行结束后 n 的内存依然保持原样，值还是 100，如果使用及时也能够得到正确的数据，如果有其它函数被调用就会覆盖这块内存，得到的数据就失去了意义。

第一个例子在调用其他函数之前使用 *p 抢先获得了 n 的值并将它保存起来，第二个例子显然没有抓住机会，有其他函数被调用后才使用 *p 获取数据，这个时候已经晚了，内存已经被后来的函数覆盖了，而覆盖它的究竟是一份什么样的数据我们无从推断（一般是一个没有意义甚至有些怪异的值）。