从 C++ 中的函数返回指针

Posted 2023-02-21

【中文标题】从 C++ 中的函数返回指针

【英文标题】：Returning Pointer from a Function in C++

【发布时间】：2012-01-23 09:15:27

【问题描述】：

当我从函数返回指针时，它的值可以单独访问。但是，当使用循环输出该指针变量的值时，会显示错误的值。我在哪里犯错误，无法弄清楚。

#include <iostream>
#include <conio.h>

int *cal(int *, int*);

using namespace std;

int main()

    int a[]=5,6,7,8,9;
    int b[]=0,3,5,2,1;
    int *c;
    c=cal(a,b);

    //Wrong outpur here
    /*for(int i=0;i<5;i++)
    
        cout<<*(c+i);
    */

    //Correct output here
    cout<<*(c+0);
    cout<<*(c+1);
    cout<<*(c+2);
    cout<<*(c+3);
    cout<<*(c+4);

return 0;
   

int *cal(int *d, int *e)

    int k[5];
    for(int j=0;j<5;j++)
    
        *(k+j)=*(d+j)-*(e+j);
    
    return k;

【问题讨论】：

打开编译器警告，然后阅读它们。

很少有（如果有的话）需要从函数返回指针的情况。以我的经验，返回指针的需求通常源于有缺陷的程序设计。大多数情况下，您会通过其中一个参数返回结果，并让调用者担心在哪里分配数据。

@Lundin 有一些值得注意的例外（例如，查找函数可能会失败）。另一方面，只有在绝对必要时才应使用通过其中一个参数返回，当分析器说您别无选择时。大多数时候，正确的解决方案是按值返回。当然，这意味着不使用 C 样式数组（但总的来说这是一个很好的建议）。

SO 上已经有很多重复项，例如Error in returning a pointer from a function that points to an array

@Lundin 在 C 中，当然，您的选择要少得多。从历史上看，C 程序会使k 在cal 中成为静态的。这在他的精确示例中会起作用，但否则会导致“令人惊讶”的行为永无止境。尽管如此，每当标准 C 库必须返回一个指针时，它就是这样做的。

【参考方案1】：

您正在返回一个指向局部变量的指针。

k 在堆栈上创建。当cal() 退出时，堆栈被展开并且内存被释放。之后引用该内存会导致未定义的行为（如此处精美的解释：https://***.com/a/6445794/78845）。

您的 C++ 编译器应该对此发出警告，并且您应该注意这些警告。

对于它的价值，这是我在 C++ 中实现它的方法：

#include <algorithm>
#include <functional>
#include <iostream>
#include <iterator>

int main()

    int a[] = 5, 6, 7, 8, 9;
    int b[] = 0, 3, 5, 2, 1;
    int c[5];
    std::transform (a, a + 5, b, c, std::minus<int>());
    std::copy(c, c + 5, std::ostream_iterator<int>(std::cout, ", "));

See it run!

【讨论】：

@PoweRoy：不应该“可能”被摧毁吗？它不能保证被摧毁，是吗？这肯定是非法访问...

@another.anon.coward：它将被销毁，否则 RAII 将无法工作。无法保证是否有其他任何东西使用该内存。

@Johnsyweb：感谢您提供的信息！

【参考方案2】：

int k[5] 数组在堆栈上创建。因此，当它从cal 返回超出范围时，它会被销毁。您可以使用第三个参数作为输出数组：

void cal(int *d, int *e, int* k)

    for(int j=0;j<5;j++)
    
        *(k+j)=*(d+j)-*(e+j);
    

像这样拨打cal：

int a[]=5,6,7,8,9;
int b[]=0,3,5,2,1;
int c[5];
cal (a, b, c); // after returning from cal, c will be populated with desired values

【讨论】：

您在 void 返回函数中返回一个值！ :)

你还在玩原始指针，没必要这么做！

@Johnsyweb 我知道这里不需要使用指针。但是如果提问者想使用指针，这就是要走的路:)

也许 OP 想要使用指针，因为不知道有其他方法。我喜欢this Meta answer 中的建议。

【参考方案3】：

正如其他人所指出的，您正在返回一个指向本地的指针 变量，这是未定义的行为。然而，真正的问题是 您需要返回一个数组，而 C 样式的数组已损坏。 用std::vector<int> 替换你的数组，忘记指针 （因为您正在处理值），并且代码将起作用。

【讨论】：

std::vector（甚至 valarray）在这里并不是真正需要的，但你是对的，不需要指针。

@Johnsyweb 对于他的特定示例，std::vector<int> 是显而易见且正确的解决方案。

在带有初始值列表的 C++11 中，我可能同意你的观点，但“正确”是主观的。例如，我认为my answer 中提供的代码是“正确的” mut 没有使用标准库中的容器。

@Johnsyweb 同意（尽管我会使用 std::begin 和 std::end）。只要不涉及获取或返回数组的函数（仅迭代器），就可以了。 （或者可能不会：在std::vector<int> 中使用back_inserter 可以避免任何错过目标数组大小的风险。）

@Johnsyweb 在 C++11 之前，您将使用个人工具包中的 begin() 和 end()。这些不是 C++11 发明的；它只是标准化了每个人已经在做的事情。