從C函數返回數組

Question

出於某種原因，我的函數僅返回數組中的第一個元素，而我無法弄清數組其余部分為何超出范圍。 該函數采用兩個整數數組，將它們各自的元素相加，然后將總和放入返回的第三個數組中。

這是我的代碼：

#include <stdio.h>
/* count digits, white space, others */

int *sumarrays(int arr1[], size_t arr1len, int arr2[], size_t arr2len);

void main() {

    int arr1[10];
    size_t arr1len = 10;
    int arr2[10] = { 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2 };
    size_t arr2len = 10;
    int i;

    int *x;

    arr1[0] = 2;
    arr1[1] = 3;
    arr1[2] = 2;
    arr1[3] = 2;
    arr1[4] = 2;
    arr1[5] = 2;
    arr1[6] = 3;
    arr1[7] = 2;
    arr1[8] = 2;
    arr1[9] = 2;

    //printf("%d\t%d\t%d\n", arr1, *arr1, *(arr1 + 1));
    x = sumarrays(arr1, arr1len, arr2, arr2len);

    for (i = 0; i < 10; i++) {
        printf("Array1: %d\tArray 2: %d\tX = %d\n", arr1[i], arr2[i], x[i]);

    }

    //return 0;
}

int *sumarrays(int arr1[], size_t arr1len, int arr2[], size_t arr2len) {
    int i;
    int total[10];

    for (i = 0; i < 10; i++) {
        total[i] = *(arr1 + i) + *(arr2 + i);

    }
    for (i = 0; i < 10; i++) {
        printf("%d\t", total[i]);
    }

    printf("\n");
    return total;
}

這是輸出：

4   5   4   4   4   4   5   4   4   4   
Array1: 2   Array 2: 2  X = 4
Array1: 3   Array 2: 2  X = 1974388256
Array1: 2   Array 2: 2  X = -161927102
Array1: 2   Array 2: 2  X = 2686628
Array1: 2   Array 2: 2  X = 8670801
Array1: 2   Array 2: 2  X = 0
Array1: 3   Array 2: 2  X = 27
Array1: 2   Array 2: 2  X = 2686540
Array1: 2   Array 2: 2  X = 4
Array1: 2   Array 2: 2  X = 2686916

第一行是函數內部的求和數組元素。 剩下的就是main（）中發生的事情。

我想念什么？

*編輯* ANSWERED

謝謝大家的幫助！ 我實際上是前一段時間學習過C和C ++的，但是最近開始回過頭來微調我的知識。 真的感謝所有幫助。

主要的答案是

1）靜態分配內存（使用static關鍵字）

2）動態分配內存（使用malloc（））

3）將變量設為全局

4）將結果total（）作為參數傳遞給函數，這樣它就不會超出范圍。

Answer 1

您正在為數組進行堆棧分配，並且當函數返回時，堆棧分配的存儲將消失。 請改用堆分配。

更改

int total[10];

至

int* total = malloc(10*sizeof(int)) 。

當然，這意味着您還必須在完成處理后free內存。 在這種情況下，在return 0;之前return 0; 總的來說，你需要

free(x);

Answer 2

我的函數僅返回數組中的第一個元素，而我無法弄清數組其余部分為何超出范圍。

不，它返回指向第一個元素的指針- 整個數組超出范圍。 您看到的任何碰巧保留在函數中的數據都是靠運氣而不是判斷，您不能使用它，因為它已發布供其他函數使用。

數組不是C語言中的一流數據類型 -您不能通過副本返回數組。

通常的解決方案是讓調用者擁有該數組，並將其地址和大小傳遞給該函數。

int* func( int* arr, int arrlen )
{
    // write to arr[0] to arr[arrlen-1] ;

    return arr ;
}

int main()
{
    int array[256] ;
    func( array, sizeof(arr)/sizeof*(*arr) ) ;
}

其他不太常見且通常不建議使用的可能性是返回包含數組的結構（結構是第一類數據類型），但是這樣做在許多情況下效率低下，或者在函數內動態分配數組，但這不是一個特別好的主意，因為調用者有責任釋放該內存，並且可能不知道該職責-這是導致內存泄漏的原因。

Answer 3

您不能返回指向自動局部變量的指針。 total是一個自動局部變量，在函數體執行后不存在。

可以返回指向static局部變量或動態分配的變量的指針。 更改
int total[10]; 至

int *total = malloc(10 * sizeof(int));

Answer 4

問題在於，當sumarrays返回時， total組將不再存在 ¹ ，因此main接收的指針值不再有效。 簡而言之，您不能從這樣的函數返回數組。

您有幾種選擇。

第一個（首選IMO是IMO）是將total組作為您的參數之一傳遞，並讓調用方負責預留足夠的內存：

void sumarrays(int arr1[], size_t arr1len, int arr2[], size_t arr2len, int *total, size_t totallen) 
{
  ...
  for (i = 0; i < totalLen; i++) {
      total[i] = *(arr1 + i) + *(arr2 + i);
  ...
}

#define ARRLEN 10

int main( void )
{
  ... 
  int x[ARRLEN];
  ...
  sumarrays( arr1, ARRLEN, arr2, ARRLEN, x, ARRLEN);

在此方法中，調用方（ main ）負責知道目標數組需要多大，並為其預留內存。 幫助可以將 sumarrays函數與main 分離 ，因為它不必依賴未由參數列表明確指定的信息（例如數組大小）。 使用這種方法，您不僅限於大小為10的數組。

第二種選擇是聲明total ，以使sumarrays退出后不會消失。 您可以通過在文件范圍內聲明它（如ryyker的回答），或在sumarrays函數中聲明它為static來做到這一點：

int *sumarrays(int arr1[], size_t arr1len, int arr2[], size_t arr2len) {
    int i;
    static int total[10];
    ...

使用這種方法， total數組將在程序啟動時分配並保留，直到程序終止。 使此方法變得不太理想的原因是，您只有該total組的單個實例，該實例在對sumarrays所有調用中sumarrays 。 該功能不再可重入 ； 如果sumarrays調用了另一個函數調用sumarrays ，則無論是第一個調用寫入total都會被第二個調用所破壞（ strtok庫函數存在此問題，這在過去引起了很多sumarrays ）。 您的代碼顯然沒有這個問題，但是需要注意。 如果沒有必要，不要聲明static東西。

最后一個選項是sumarrays為total內存動態分配內存（如hacks和merlin2011的答案）。 這樣可以避免重新輸入的問題，但是現在您必須處理內存管理。 C不是您的母親，也不會在您之后清理。因此，使用malloc或calloc分配的任何內存都必須使用free ²釋放。

---

<sup>1.從邏輯上講，無論如何； 內存顯然仍然存在，但是已經可供系統的其余部分使用，並且在程序返回到main函數所花費的時間內已被覆蓋。

2.大多數平台會在程序退出時回收動態分配的內存，但有些平台（可能是較舊的奇怪的平台）可能不會。 另外，對於長時間運行的程序（服務器，守護程序等），您必須非常小心釋放分配的且不再需要的任何內存，否則最終將用光。</sup>

Answer 5

我同意關於自動（堆棧）和堆內存的所有其他答案。 所有好的方法，但是堆棧上的全局變量也是一個選擇 。 重要的是要注意， 並不是您選擇使用堆棧內存，而是在范圍上它是本地的 。 局部作用域自動變量在創建它們的函數返回時消失。 但是，全局范圍的變量（也使用堆棧存儲器存儲）在程序運行期間有效，因此提供了另一種方法來解決您的問題...

一行更改將導致您的代碼運行，將本地total （自動范圍）副本更改為全局副本：

int total[10];//Put this here,  outside of any function block in same file, i.e. (will give it global scope)
//note, commented this in function below

int *sumarrays(int arr1[], size_t arr1len, int arr2[], size_t arr2len) {
    int i;
    //int total[10];//move this to global scope


    for (i = 0; i < 10; i++) {
        total[i] = *(arr1 + i) + *(arr2 + i);

    }
    for (i = 0; i < 10; i++) {
        printf("%d\t", total[i]);
    }

    printf("\n");
    return total;
}

使用這種方法 ，變量的全局范圍可以使您的返回成功。 數組total將其保留在堆棧中，直到程序退出。