如何使用指针从不同的 function 访问局部变量？

Question

我可以访问不同 function 中的局部变量吗？ 如果是这样，怎么做？

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output：

65
4202656

我究竟做错了什么？ “4202656”是什么意思？

我是否必须在 replaceNumberAndPrint replaceNumberAndPrint() function 中复制整个数组才能比第一次更多地访问它？

Answer 1

myArray是一个局部变量，因此指针仅在其范围（在本例中为包含函数getArray ）结束之前才有效。 如果您稍后访问它，您将获得未定义的行为。

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

要修复您的代码，您需要在足够长的范围内声明数组（示例中的main函数）或在堆上分配它。 如果你在堆上分配它，你需要手动释放它，或者在 C++ 中使用 RAII。

我错过的另一种选择（可能甚至是这里最好的一种，只要数组不太大）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。 有关详细信息，请参阅tp1的答案。

Answer 2

一旦超出范围，您就无法访问局部变量。 这就是局部变量的含义。

当您在replaceNumberAndPrint函数中访问数组时，结果未定义。 它似乎第一次起作用的事实只是一个幸运的巧合。 可能您指向的内存位置在堆栈上未分配，并且仍然为第一次调用正确设置，但是对printf的调用然后通过在其操作期间将值压入堆栈来覆盖它，这就是为什么第二次调用printf显示一些东西不同的。

您需要将数组数据存储在堆上并传递一个指针，或者在一个保留在范围内的变量中（例如，全局或主函数内的某个范围）。

Answer 3

尝试类似的东西。 如果它是本地定义的，那么你这样做的方式会“杀死” myArray的原因。

#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/

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

您的代码调用未定义行为，因为一旦getArray()返回myArray就会超出范围，并且任何使用（取消引用）悬空指针的尝试都是 UB。

Answer 6

局部变量在返回时超出范围，因此您不能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）。 例子：

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，记住语义不同。 例子：

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，请阅读此问题和答案。

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;
}

要了解为什么需要这样做，您需要知道 sizeof(array) 是如何工作的。 C（以及因此 C++）努力避免复制数组，并且您需要 struct 越过它。 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，怎么做？”

答案是否定的，不是在函数结束后。 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，因此您无需支付实际复制数组的代价。

Answer 9

在这段代码中，您使用了指向本地对象的指针，但是当函数返回时，所有本地变量都超出了范围。 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 ..or.. 全局可以解决问题；）

然而，程序将占用这 3 个字节的整个时间，但您避免在这样的简单事情上执行 malloc（建议将 malloc 用于大数组）

另一方面，如果外部函数修改了指针，那么内部的“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;
}