如何從 C/C++ 函數返回一個 const char *？

Question

我有以下 C++ 函數，它從閃存中讀取一個字符串並返回它。 我想避免使用String類，因為這是一個Arduino，我已經被告知，為Arduino的String類是越野車。

const char* readFromFlashMemory()
{
    char s[FLASH_STOP_ADDR-FLASH_START_ADDR+2];
    memset(s, (byte)'\0', FLASH_STOP_ADDR-FLASH_START_ADDR+2);
    unsigned short int numChars = 0;

    for (int i = FLASH_START_ADDRESS; i <= FLASH_STOP_ADDRESS; i++)
    {
        byte b = EEPROM.read(i);
        if (b == (byte)'\0')
            return s;
        else
            s[numChars++] = (char)b;
    }
}

這個功能似乎有效。 但是調用方法返回一個空字符串。 我是否不允許返回指向此函數堆棧上的字符數組的指針？ 我應該如何編寫此函數以便調用函數接收我想傳遞給它的值的最佳/最慣用的方法？

Answer 1

這些評論可能會讓您誤入歧途，或者充其量會使您感到困惑。 讓我用一些選項來分解它。

首先，問題正如你所說：當函數從堆棧中彈出給調用者時，你返回的地址的數組不再存在。 忽略這一點會導致未定義行為。

以下是一些選項以及一些討論：

1. 調用者擁有緩沖區

   void readFromFlashMemory(char *s, size_t len)

   優點是調用者可以選擇如何分配這塊內存，這在嵌入式環境中很有用。

   請注意，為了方便起見，您也可以選擇從此函數返回s ，或傳達一些額外的含義。

   對我來說，如果我在 Arduino 等嵌入式環境中工作，這將是我 100% 的偏好。

2. 使用std::string 、 std::vector或類似的

   std::string readFromFlashMemory()

   如果您不關心分配開銷和其他潛在問題（例如隨着時間的推移出現碎片），這可能是您執行此操作的方式。

3. 自己分配內存

   char* readFromFlashMemory()

   如果您想確保分配的內存大小正好合適，那么您可能會先讀入本地緩沖區，然后分配內存並進行復制。 與std::string或其他處理堆內存的解決方案相同的內存注意事項。

   這種形式還具有調用者的噩夢般的屬性，負責管理返回的指針並最終調用delete[] 。 這是非常不可取的。 這也很常見。 :(

4. 如果絕對必須，返回動態分配的內存的更好方法

   std::unique_ptr<char[]> readFromFlashMemory()

   與#3 相同，但指針是安全管理的。 需要 C++11 或更高版本。

5. 使用靜態緩沖區

   const char* readFromFlashMemory() { static char s[FLASH_STOP_ADDR-FLASH_START_ADDR+2]; // ... return s; }

   一般不以為然。 特別是因為這種類型的模式會在多線程環境中導致令人討厭的問題。

   人們大多選擇這種方法是因為他們很懶惰並且想要一個簡單的界面。 我想一個好處是調用者不必知道什么大小的緩沖區是可以接受的。

6. 使用內部緩沖區創建自己的類

   class FlashReader { public: const char* Read(); private: char buffer[FLASH_STOP_ADDR-FLASH_START_ADDR+2]; };

   這更像是一個冗長的解決方案，並且可能開始聽起來像是過度設計。 但它確實結合了 #1 和 #5 的最佳部分。 也就是說，您可以獲得緩沖區的堆棧分配，您不需要知道大小，並且函數本身不需要額外的參數。

   如果您確實想要一個靜態緩沖區，那么您可以只定義該類的一個靜態實例，但不同之處在於代碼中的明確意圖。