詳解C語言中return返回函數局部變量的問題

在計算機中,釋放空間並不需要將空間中的內容全部置成0或者1,而是隻要設置這一塊空間的數據無效即可。比如在下載文件時需要花很長時間,但是刪除文件卻隻要幾秒鐘,這是因為操作系統隻是把文件標識(文件頭鏈接)刪掉瞭,文件原文還保留著,我們沒瞭文件標識就找不到這個文件瞭。所以刪除後的文件,還可以用特殊的辦法被找回來。

這也就意味著,當函數結束調用的時候,函數中的局部變量實際上還是在的,隻是函數原來的空間還給編譯器(釋放)瞭,也就是說函數中的局部變量是可以被編譯器修改的。
雖然函數結束後空間還給瞭編譯器,但是我們依然可以通過指針找到對應的局部變量的空間。

return返回棧區局部變量的指針

通過上面的分析,如果我們返回局部變量的指針,是不是可以直接找到這個局部變量呢?

返回瞭一個局部變量的指針,而恰好局部變量偏偏又在函數結束後銷毀,但指針並沒有被銷毀,而是被返回,那也就是說,指針指向的正是一個被銷毀瞭的對象。

比如下面的代碼:

#include <stdio.h>
char* returnStr()
{
    char p[] = "hello world!";
    return p;
}
int main()
{
    char* str;
    str = returnStr();
    printf("%s\n", str);
    return 0;
}

在這裡插入圖片描述

可以看到原來p的空間已經被修改瞭,但是很奇怪,是誰進行的修改呢?

通過調試可以發現,當函數結束後,運行printf打印之前,str指向的空間中的字符串是在的:

在這裡插入圖片描述

但是一運行printf打印操作,str指向的空間中的字符串就會被修改:

在這裡插入圖片描述

這其實很好解釋,因為printf本身也是一個函數,函數都是在棧區開辟的,而函數開辟的空間叫做棧幀,函數結束棧幀就還給瞭編譯器:

在這裡插入圖片描述

瞭解瞭這些,那是不是隻要我們多建立幾個函數棧幀,是不是就可以使returnStr的函數棧幀不被覆蓋瞭?答案是肯定的:

#include <stdio.h>
char* fun6()
{
    char p[] = "hello world";
    return p;
}
char* fun5()
{
    return fun6();
}
char* fun4()
{
    return fun5();
}
char* fun3()
{
    return fun4();
}
char* fun2()
{
    return fun3();
}
char* fun1()
{
    return fun2();
}
char* fun()
{
    return fun1();
}
int main()
{
    char* str;
    str = fun();
    printf("%s\n", str);
    return 0;
}

在這裡插入圖片描述

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不過隨著函數棧幀的逐漸增多,原來的fun6函數空間遲早也會被覆蓋。

在函數體內定義的局部變量是有臨時性的,當局部變量釋放後隨時都有可能會被修改,所以我們不能通過指針使用已經被釋放的局部變量。

return返回棧區局部的臨時變量

如果我們不返回指針,而是返回局部變量會怎麼樣呢?
按理來說局部變量也會被修改。

#include<stdio.h>
int test()
{
	int a = 10;
	return a;
}
int main()
{
	int b = test();
	printf("%d", b);
}

在這裡插入圖片描述

通過反匯編可以看到,局部變量a的值10通過寄存器交給瞭調用的b,所以即使局部變量a空間的10已經被修改,也不會影響b的內容:

在這裡插入圖片描述

return隻讀數據段和static數據

如果返回隻讀字符串則不會被覆蓋,因為數據不是在棧區,而是在靜態區:

在這裡插入圖片描述

同理如果將字符串用static修飾也是如此:

在這裡插入圖片描述

另外,返回堆內的指針也是可以的。

到此這篇關於詳解C語言中return返回函數局部變量的問題的文章就介紹到這瞭,更多相關C語言return返回函數局部變量內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet!

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