C语言之函数返回局部变量

一、首先看一道面试题

这个函数有什么问题？请指出。[美国著名硬盘公司2008年4月面试题]

char *strA()

{

char str[]="Hello,World!!";

return str;

}

答案：因为这个函数返回的是局部变量的地址，当调用这个函数后，这个局部变量str就释放了，所以返回的结果是不确定且不安全的。

一般的来说，函数是可以返回局部变量的。 局部变量的作用域只在函数内部，在函数返回后，局部变量的内存已经释放了。因此，如果函数返回的是局部变量的值，不涉及地址，程序不会出错。但是如果返回的是局部变量的地址(指针)的话，程序运行后会出错。因为函数只是把指针复制后返回了，但是指针指向的内容已经被释放了，这样指针指向的内容就是不可预料的内容，调用就会出错。

自动变量只有三种存储方式，分别是数据段或者bss段（静态局部变量）；存储在寄存器中（寄存器变量）；存储在栈中（一般的自动变量）。由于绝大多数自动变量都存储在栈中，所以自动变量的作用域往往只在函数内，其生命周期往往只持续到函数调用结束。

由于指针指向的内容还留在栈帧上，函数只是将其地址返回。因此如果栈帧被其他函数覆盖，返回的指针指向的内存区域的值也就消失了。如下图

二、典型的例子

1.

char *returnStr()
{
char *p="hello world!";
return p;
}

这个没有任何问题，因为"hello world!"是一个字符串常量，存放在静态数据区，把该字符串常量存放的静态数据区的首地址赋值给了指针，所以returnStr函数退出时，该该字符串常量所在内存不会被回收，故能够通过指针顺利无误的访问。

2.

char *returnStr()
{
char p[]="hello world!";
return p;
}

"hello world!"是一个字符串常量，存放在静态数据区，没错，但是把一个字符串常量赋值给了一个局部变量(char []型数组)，该局部变量存放在栈中，这样就有两块内容一样的内存，这是与前着最本质的区别，当returnStr函数退出时，栈要清空，局部变量的内存也被清空了，所以这时的函数返回的是一个已被释放的内存地址，所以打印出来的是乱码。

3.

char *returnStr()
{
static char p[]="hello world!";
return p;
}

没有问题，如果函数的返回值非要是一个局部变量的地址，那么该局部变量一定要申明为static类型。可以返回一个指向静态局部数组的指针，因为静态存储期是从对象定义到程序结束的。

4.

int func()
{
int a;
....
return a;    //允许
}

int * func()
{
int a;
....
return &a;    //无意义，不应该这样做
}

局部变量也分局部自动变量和局部静态变量，由于a返回的是值，因此返回一个局部变量是可以的，无论自动还是静态，因为这时候返回的是这个局部变量的值，但不应该返回指向局部自动变量的指针，因为函数调用结束后该局部自动变量被抛弃，这个指针指向一个不再存在的对象，是无意义的。但可以返回指向局部静态变量的指针，因为静态变量的生存期从定义起到程序结束。

5.

char *GetMemory3(int num)
{
char *p = (char *)malloc(sizeof(char) * num);
return p;
}

返回指向堆内存的指针是可以的，程序在运行的时候用 malloc 申请任意多少的内存,程序员自己负责在何时用 free释放内存。

总之，函数是可以返回局部变量的，这是仅仅是局部变量的值，不能返回局部变量的地址（指针），准确的来说，函数不能通过返回指向栈内存的指针(注意这里指的是栈，返回指向堆内存的指针是可以的)。 如果要想返回局部变量的地址的话，那么该局部变量一定要申明为static类型。