C语言函数如何正确返回数组？

Posted 2021-11-09 “逛丢一只鞋”

一个错误的例子

#include<stdio.h>
int* function(){
	int a[5];
	a[0] = 1;
	a[1] = 2;
	a[2] = 3;
	return a;
}
int main(){
	int* b;
	b = function();
//	printf("123\\n");
	printf("第一次%d%d%d%d\\n",b[0],b[1],b[2],b[3]);
	printf("第二次%d%d%d%d\\n",b[0],b[1],b[2],b[3]);
} 

程序运行结果

接着把注释掉的那段代码取消注释

程序运行结果

难道就因为加了一句话printf("123\\n");，就出错？可是我除了输出啥也没干啊!

实际上我们返回数组的方法是错误的，问题的根源在于：

我们在function函数中，定义局部变量a，返回的是a的地址，而a是一个局部变量，当函数调用结束时，局部变量中数据可能已经不复存在了。

方法一：函数外初始化数组

#include<stdio.h>
int* function(int* a){
	a[0] = 1;
	a[1] = 2;
	a[2] = 3;
	return a;
}
int main(){
	int a[10];
	int* b;
	b = function(a);
	printf("123\\n");
	printf("第一次%d%d%d%d\\n",b[0],b[1],b[2],b[3]);
	printf("第二次%d%d%d%d\\n",b[0],b[1],b[2],b[3]);
} 

为什么这样就可以了呢？

事实上，我们先在主函数中声明了a,相当于已经分配了一块固定的内存，然后将其地址传入，经过一番操作，再将地址返回，a的内容依旧还是那块内存，不会像之前那样作为局部变量被撤回。

方法二：使用static数组

静态数组的生命周期贯穿整个程序，所以我们可以在函数内部创建一个静态局部数组，操作后再返回，这种方式数组的长度必须是函数内确定的。

#include<stdio.h>
int* function(){
	static int a[5];
	a[0] = 1;
	a[1] = 2;
	a[2] = 3;
	return a;
}
int main(){
	int* b;
	b = function();
	printf("123\\n");
	printf("第一次%d%d%d%d\\n",b[0],b[1],b[2],b[3]);
	printf("第二次%d%d%d%d\\n",b[0],b[1],b[2],b[3]);
} 

方法三：将数组包裹在结构体中，返回结构体

数组包裹在结构体里面，然后返回结构体的一个实例。

因为结构体成员使用的是深拷贝（deep copy），所以这个方法能够有效。

#include<stdio.h>
struct Witharray{
	int a[5];
};
struct Witharray function(){
	struct Witharray test1;
	test1.a[0] = 1;
	test1.a[1] = 2;
	test1.a[2] = 3;
	return test1;
}

int main(){
	struct Witharray test1 = function();
	printf("%d%d%d",test1.a[0],test1.a[1],test1.a[2]);
}