如何使用指针从不同的函数访问局部变量？

Question

我可以访问不同函数中的局部变量吗？如果是这样，怎么办？

void replaceNumberAndPrint(int array[3]) {
    printf("%i\n", array[1]);
    printf("%i\n", array[1]);
}

int * getArray() {
    int myArray[3] = {4, 65, 23};
    return myArray;
}

int main() {
    replaceNumberAndPrint(getArray());
}

上面这段代码的输出：

65
4202656

我做错了什么？ “4202656”是什么意思？

我是否必须在 replaceNumberAndPrint() 函数中复制整个数组才能比第一次更频繁地访问它？

Answer 1

myArray 是一个局部变量，因此指针仅在其作用域结束之前有效（在本例中是包含函数 getArray）。如果稍后访问它，您会得到未定义的行为。

实际上，对 printf 的调用会覆盖 myArray 使用的堆栈部分，然后它包含一些其他数据。

要修复代码，您需要在生命周期足够长的作用域中声明数组（示例中的 main 函数），或者在堆上分配它。如果在堆上分配它，则需要手动释放它，或者在 C++ 中使用 RAII 释放它。

我错过的一种替代方法（可能是这里最好的一种，前提是数组不是太大）是将数组包装到结构中，从而使其成为值类型。然后返回它会创建一个在函数返回后仍然存在的副本。请参阅 tp1 的答案 有关详细信息。

Answer 2

一旦局部变量超出范围，您就无法访问它。这就是局部变量的含义。

当您在 replaceNumberAndPrint 函数中访问数组时，结果是未定义的。它第一次出现的效果只是一个幸运的巧合。您指向的内存位置可能在堆栈上未分配，并且在第一次调用时仍然正确设置，但是对 printf 的调用然后通过在其操作期间将值推入堆栈来覆盖它，这就是为什么第二次调用 printf 显示不同的内容。

您需要将数组数据存储在堆上并传递指针，或者保留在作用域内的变量（例如全局变量或主函数内的变量）。

Answer 3

尝试类似的事情。如果它是本地定义的，那么您执行此操作的方式会“杀死”myArray原因。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void replaceNumberAndPrint(int * array) {
 printf("%i\n", array[0]);
 printf("%i\n", array[1]);
 printf("%i\n" , array[2]);
 free(array);
}

int * getArray() {
 int * myArray = malloc(sizeof(int) * 3);
 myArray[0] = 4;
 myArray[1] = 64;
 myArray[2] = 23;
 //{4, 65, 23};
 return myArray;
}

int main() {
 replaceNumberAndPrint(getArray());
}

更多： http://www.cplusplus.com/reference/clibrary/cstdlib/malloc/

<强>编辑：正如评论正确指出的那样：更好的方法是：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void replaceNumberAndPrint(int * array) {
    if(!array)
        return;

    printf("%i\n", array[0]);
    printf("%i\n", array[1]);
    printf("%i\n" , array[2]);
}

int * createArray() {
    int * myArray = malloc(sizeof(int) * 3);

    if(!myArray)
        return 0;

    myArray[0] = 4;
    myArray[1] = 64;
    myArray[2] = 23;
    return myArray;
}

int main() {
    int * array = createArray();
    if(array)
    {
        replaceNumberAndPrint(array);
        free(array);
    }
    return 0;
}

Answer 4

一旦您离开 getArray，myArray 就会超出范围。您需要在堆上为其分配空间。

Answer 5

您的代码会调用未定义行为，因为一旦 getArray() 返回并且任何尝试使用（取消引用）悬空指针，myArray 就会超出范围是UB。

Answer 6

局部变量在返回时超出范围，因此无法返回指向局部变量的指针。

您需要使用 malloc 或 new 动态分配它（在堆上）。示例：

int *create_array(void) {
    int *array = malloc(3 * sizeof(int));
    assert(array != NULL);
    array[0] = 4;
    array[1] = 65;
    array[2] = 23;
    return array;
 }
 void destroy_array(int *array) {
     free(array);
 }
 int main(int argc, char **argv) {
     int *array = create_array();
     for (size_t i = 0; i < 3; ++i)
         printf("%d\n", array[i]);
     destroy_array(array);
     return 0;
 }

或者，您可以将数组声明为静态，但要记住语义是不同的。示例：

int *get_array(void) {
    static int array[] = { 4, 65, 23 };
    return array;
 }
 int main(int argc, char **argv) {
     int *array = get_array();
     for (size_t i = 0; i < 3; ++i)
         printf("%d\n", array[i]);
     return 0;
 }

如果您不知道 static 的含义，请阅读 这个问题&回答。

Answer 7

正确的方法如下：

struct Arr {
   int array[3];
};
Arr get_array() {
   Arr a;
   a.array[0] = 4;
   a.array[1] = 65;
   a.array[2] = 23;
   return a;
}
int main(int argc, char **argv) {
   Arr a = get_array();
   for(size_t i=0; i<3; i++)
       printf("%d\n", a.array[i]);
   return 0;
}

要理解为什么需要这样做，您需要知道 sizeof(array) 的工作原理。 C（以及 C++）努力避免复制数组，并且您需要结构体来超越它。为什么需要复制是因为作用域—— get_array() 函数的作用域消失了，并且该作用域中仍然需要的每个值都需要复制到调用作用域。

Answer 8

C++ 解决方案：

“我可以访问不同函数中的局部变量吗？如果可以，如何访问？”

答案是否定的，不是在函数结束之后。局部变量此时被销毁。

在C++中，处理返回数组的方法是在容器中管理它们，例如std::array （固定大小）或 std::vector（动态大小）。

例如：

void replaceNumberAndPrint(const std::array<int, 3>& array) {
    printf("%i\n", array[0]);
    printf("%i\n", array[1]);
    printf("%i\n", array[2]);
}

std::array<int, 3> getArray() {
    std::array<int, 3> myArray = {4, 65, 23};
    return myArray;
}

在第二个函数中，返回值由编译器优化，因此您无需付出实际复制数组的代价。

Answer 9

在此代码中，您使用了指向局部对象的指针，但是当函数返回时，所有局部变量都会超出范围。如果您将分配内存（使用malloc()函数进行分配），则不会丢失或覆盖任何数据。

int* getArray(int size) {
    int *myArray = (int*)malloc(size*sizeof(int));
    myArray[0] = 4;
    myArray[1] = 65;
    myArray[2] = 23;
    return myArray;
}

int main() {
    int i;
    int *vector = getArray(3);
    for(i=0;i<3;i++)
    {
        printf("%i\n",vector[i]);
    }
    getch();
    return 0;
}

此代码将打印所有数组元素，并且不会发生覆盖。

Answer 10

.c 中的静态 .. 或 .. Global 就可以解决问题；）

然而，程序在整个过程中都会占用这 3 个字节，但是您避免对这样的简单事情进行 malloc （建议对大数组使用 malloc）

另一方面，如果外部函数修改指针，然后内部的“myArray”将被修改，因为它指向它，就是这样

int myArray[3];
int * getArray() {
    myArray[0] = 4;
    myArray[1] = 65;
    myArray[2] = 23;
    return myArray;
}