如何从C中的函数返回指针结构数组

Question

假设您有一个函数，函数输出将是链表的头和尾地址（将链表复制到另一个地址的函数）：

struct path *copyPath(struct path *head) {

  struct path *temp = malloc(sizeof (struct path));  

  // array of newHead and newTail
  struct path *resultPath[2];

  struct path *newHead = NULL;
  struct path *newTail = NULL;    

  while (head != NULL) {
      temp = malloc(sizeof (struct path));
      if (newHead == NULL) {
          // Add a new node to the first of list and save newHead as the beginning of the list
      } else {            
          // Add the other nodes and save the last node address as newTail
      }
      head = head -> next;
  }      

  resultPath[0] = newHead;
  resultPath[1] = newTail;        

  return resultPath;
}

我定义了一个struct path数组，并将其返回。 在主函数中，已定义了一个数组：

struct path *newPath;
newPath = copyPath(path_head, nextNode);

运行它时，newPath中没有任何内容，它为空。

那么，什么是返回这些地址的最佳方法？为什么我在newPath没有它？

另外，当我使用时：

struct path *newPath[2];
newPath = copyPath(path_head, nextNode);

我有一个错误： error: assignment to expression with array type

如何将这两个值传递给主函数？

Answer 1

每当您分配动态内存（使用malloc，calloc，realloc）时，都应将返回地址适当地类型转换为正确的数据类型。 因为这些函数返回void指针。 在下面的行中，您正在将void指针类型的地址分配给struct path类型的指针。

temp = malloc（sizeof（结构路径））;

它可以写成：

temp =（结构路径*）malloc（sizeof（结构路径））;

第二件事，您正在返回类型为“ struct path”的指针数组，但是您正在使用main违反C标准的main类型为“ struct path”的常规指针收集此指针值的返回数组。 更正此错误，然后尝试运行代码。

在Main中使用指针数组来收集返回值：

结构路径* newPath [2];

newPath = copyPath（path_head，nextNode）

Answer 2

除注释外，您的功能还有两个主要问题：1）通过覆盖分配的第一个内存块的地址来泄漏内存； 和2）您尝试返回returnPath ，该方法具有声明为copyPath本地的自动存储持续时间。

内存泄漏

通过在分配指针temp之前覆盖指针temp ，可以在函数中泄漏内存，例如

struct path *temp = malloc(sizeof (struct path));  
...
while (head != NULL) {
    temp = malloc(sizeof (struct path));

通过在将原始指针分配给另一个变量之前为temp分配第二次时间，可以丢失temp指向分配的第一个内存块的原始指针。 从那时起，您的程序将永远无法释放该内存。

返回具有声明为函数局部的自动存储的数组

运行它时，newPath中没有任何内容，它为空。

struct path *resultPath[2]; 声明一个指向struct path的指针数组 （其中两个）。 在函数堆栈框架中，将copyPath自动存储声明为resultPath的本地存储。 当copyPath返回时，具有自动存储持续时间的所有局部变量都将被销毁（释放函数堆栈帧存储器以供重新使用）。 C11标准-§6.2.4对象的存储持续时间明确说明了这一点

1）对象的存储期限决定了其生存期。 有四个存储期限：静态，线程， 自动和已分配。 分配的存储在7.22.3中描述。

2）对象的生存期是程序执行的一部分，在此期间保证为其保留存储空间。 一个对象存在，具有恒定的地址33），并在其整个生命周期中保留其最后存储的值。34） 如果在其生命周期之外引用了一个对象，则该行为是不确定的。 当指针所指向的对象（或刚过去的对象）达到其生命周期的终点时，指针的值将变得不确定。

6）对于这样一个不具有可变长度数组类型的对象，其生存期从进入与之相关联的块开始，直到该块的执行以任何方式结束 。

（ 强调我们的 ）

那么，什么是返回这些地址的最佳方法？为什么我在newPath中没有它？

为了返回resultPath，您需要为其动态分配存储并返回指向它的指针。 分配了存储时间的对象会延长程序的生命周期，或者直到释放它们为止。

声明和分配能够存储两个指向struct path指针的对象的最简单方法是，声明一个指向struct path的指针 （实际上是一个动态的指针数组），并为两个指针分配存储空间，例如

/* allocate & validate 2 pointers to struct path */
struct path **resultPath = malloc (sizeof *resultPath * 2);
if (!resultPath) {        /* always validate all memory allocations */
    perror ("malloc resultPath failed.");
    return NULL;
}
...
resultPath[0] = newHead;  /* newHead & newTail must point to allocated memory */
resultPath[1] = newTail;        

return resultPath;

现在，您可以安全地return resultPath并且return resultPath存储将在返回后resultPath存在，从而消除了对不再可用的内存的访问。 然后，您分别通过调用者中的newPath[0]和newPath[1]访问newHead和newTail 。

您还需要将copyPath的返回类型copyPath为stuct path ** ，例如

struct path **copyPath(struct path *head)

并更新呼叫者中的类型。