說明此C ++函數如何返回數組

Question

我在http://www.cplusplus.com/forum/beginner/6644/#msg30551在線找到了該代碼，該代碼應該從c ++函數返回一個數組。 我想解釋一下此函數如何在內存分配，堆棧，堆，指針等方面進行操作。

int *f(size_t s){
    int *ret=new int[s];
    for (size_t a=0;a<s;a++)
        ret[a]=a;
    return ret;
}

Answer 1

一世。

int *ret=new int[s];

1.為堆棧上的ret分配內存-這是一個int指針
2.在堆上分配大小為s * sizeof(int)連續內存
3.使ret指向已分配內存的第一個元素（從2開始）。

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II。

for (size_t a=0;a<s;a++)
    ret[a]=a;

1. 棧上分配內存a
2. 遍歷I.中分配的內存，為每個元素分配值
3. for語句結束后， a將不再可訪問（僅在for可用）

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III。

return ret;

返回ret指針的副本，該副本指向 I.數組中創建的，在II中初始化的第一個元素。

return ， ret被“銷毀”。

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該函數的調用者一定不要忘記通過調用delete[]來釋放（釋放）該內存。

例如：

int * my_array = f( 6 );
// do sth with my_array
delete[] my_array;

Answer 2

實際上，該函數不會返回int的數組（即int[N] ）。 它返回的是一個指向int （ int * ）的指針。 事實證明，此指針指向int類型的s元素數組的s元素。

注意，內存分配有new ：

int *ret = new int[s];

因此， ret指向的int數組具有動態存儲持續時間。 除其他外，這意味着

1）編譯器不會自動調用每個數組元素的析構函數。 （在這種情況下，這不是問題，因為元素的類型為int但是如果元素類型為帶有非平凡析構函數的elemets where，則可能是這種情況。）

2）編譯器不會自動釋放分配的內存。

相比之下，請考慮以下代碼：

void g() {
    int p[10]; // allocates 10 integer in the stack
    // use p ...
}

當g終止時，編譯器將執行上述操作。 為此，必須在編譯時設置數組的大小（在本示例中為10）。 如果你不知道在編譯時的大小比你需要new的原代碼。

對於動態分配的數組，程序員有責任確保在不再需要該數組時執行上述兩個操作。 為此，必須調用delete[] ：

delete[] p; // where p is a `int*` with the same value as `ret`

實際上，由於拋出異常的可能性，這比看起來要困難得多。 例如，考慮以下代碼

void foo() {
    int* p = f(10); // where f is in the question
    // ... use the array pointed by p
    a_function_that_might_throw();
    delete[] p;
}

如果a_function_that_might_throw確實引發了異常，則執行永遠不會到達刪除p的地步。 在這種情況下，直到程序終止，由new （在f里面）分配的內存才會被釋放（泄漏）。

為避免此問題，最好使用智能指針（例如std::unique_ptr或std::shared_ptr ）代替原始指針（例如int* ）。

最后，默認情況下，由new分配的內存是堆內存。 但是，您可以更改此行為。

Answer 3

數組和指針有很多相似之處。 您可以擁有一個指向數組第一個元素的指針，並將其傳遞（或返回）到所需的位置。

int *f(size_t s) // It will return a pointer (maybe first element of an array)
{
    int *ret=new int[s]; // Allocates memory in heap,
                         // An array with s integral elements,
                         // And stores the address of the array in ret

    for (size_t a=0;a<s;a++)
        ret[a]=a;

    return ret; // Returns the pointer which points first element of the array
}
// ...
int *z = f(10); // z points to the first element of returned array

// ... then you're responsible to free the allocated memory ... 
// delete [] z;

Answer 4

int *ret=new int[s];

該行定義一個具有自動存儲持續時間的稱為ret的int* 。 它使用new-expression new int[s]返回的指針初始化ret 。 這個new表達式創建一個具有動態存儲持續時間的s int數組，返回一個指向該數組中第一個元素的指針。

因此，我們現在有兩個對象：具有自動存儲持續時間的int*和具有動態存儲持續時間的int[] 。

for (size_t a=0;a<s;a++)

這是一個for語句。 for-init-statement定義了一個名為a的size_t對象，並將其初始化為0。該條件檢查a是否小於s 。 最終表達式使 a遞增。 這意味着a在[0, s)范圍內循環。

ret[a]=a;

此分配值a到a在th元素ret 。 即ret[0]的值為0 ， ret[1]的值為1 ，依此類推。

在a對象被銷毀，現在因為它有自動存儲時間，我們已經達到其范圍的一端（ for語句）。

return ret;

這將返回ret的值，您記得它是一個int* 。 因此，該函數的返回值是一個int*指向動態分配的數組的第一個元素。

ret對象現在已銷毀，因為它具有自動存儲時間，並且我們已經達到其作用域的末尾（ f函數）。 請注意，這只是函數內部的指針。 動態分配的數組仍然存在，並且返回的指針仍指向該數組。

稍后，您必須記住記住將返回的指針delete[] 。

Answer 5

int *ret =  new int[s];

這個動態地（在堆上）分配一個s整數數組，並在ret存儲一個指向它的指針（實際上是指向它的第一個元素）。

我相信其余功能很簡單。

因此，該函數將指針移回動態分配的數組。 這不是很安全； 如果調用方不存儲返回值，而后又在其上調用delete[] ，則它將泄漏。