在 C function 中分配和访问数组

Question

我写了一个 function 来为一个数组分配 memory 并将数组长度存储在一个指针中，这样我就可以在我的主 function 中使用这两个。一切似乎都工作正常，直到我尝试遍历数组打印值。

当我使用数组大小指针终止打印循环时，它显示出奇怪的行为。 你能告诉我哪里出错了吗？

提前致谢：）

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

void func (int** arr, int** len){

    int length = 5;
    *len=&length;

    *arr = malloc(sizeof(int)*(**len));

    for (int i=0; i<(**len); ++i){
        (*arr)[i]=i*10;
    }    
}

int main(){

    int* len = NULL;
    int* arr = NULL;

    func(&arr, &len);

    for (int i=0; i<5; ++i){
        printf("%d\n", arr[i]);
    } //works
    /*
    for (int i=0; i<*len; ++i){
        printf("%d\n", arr[i]);
    } //doesnt work
    */

    free(arr);

    return 0;
}

Answer 1

int length = 5;
*len=&length;

您在这里分配*len以指向局部变量 ( length )。 当 function 返回时，局部变量length将从 scope 变为 go，之后取消引用指针将具有未定义的行为。

如果您改为在main中为int分配 memory 并将指向该 memory 的指针提供给func ，您将获得正确的行为。

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

void func(int** arr, int* len) { // int* instead
    int length = 5;
    *len = length;

    *arr = malloc(length * sizeof **arr);

    for (int i = 0; i < length; ++i) {
        (*arr)[i] = i * 10;
    }
}

int main() {
    int len;               // automatic storage
    int* arr = NULL;

    func(&arr, &len);

    for (int i = 0; i < len; ++i) {
        printf("%d\n", arr[i]);
    }  // now works

    free(arr);
}

Answer 2

for (int i=0; i<*len; ++i){
        printf("%d\n", arr[i]);
}

上面的代码不起作用，因为len的内容是不确定的。

将*与不确定或NULL指针一起使用具有未定义的行为。*

• 如果在其生命周期之外引用 object，则行为未定义。 当指针指向（或刚刚过去）的 object 达到其生命周期结束时，指针的值变得不确定。

---

在 function func中， lenght是一个局部变量，一旦 function 返回，它就会被销毁。

• object 的生命周期是保证为其预留存储空间的程序执行部分。 一个 object 存在，有一个不变的地址，并在其整个生命周期中保留其最后存储的值。²

• 对于这样一个没有可变长度数组类型的 object，它的生命周期从进入与其关联的块开始，直到该块的执行以任何方式结束。³

由于lenght在编译时已知并且永远不会改变，因此无需将指针传递给指向int的指针。 只需为分配传递一个int 。

[1]、[2]、[3] — C11，6.2.4 对象的存储期限。

Answer 3

您应该已经正确地使用了指针。 您将一个指针传递给一个指向 function 的指针，并且您正在尝试向该指针写入一个值。

int a = 0;
fun(&a);
{
*a = 42;
}

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

void func (int** arr, int* len){

    int length = 5;
    *len=length;

    *arr = malloc(sizeof(int)*(*len));

    for (int i=0; i<(*len); ++i)
    {
        (*arr)[i]=i*10;
    }    
}

int main(){

    int len = 0;
    int* arr = NULL;

    func(&arr, &len);

    for (int i=0; i<5; ++i){
        printf("%d\n", arr[i]);
    } //works
    
    for (int i=0; i<len; ++i){
        printf("%d\n", arr[i]);
    } //doesnt work
    

    free(arr);

    return 0;
}