C语言返回数组

首先，看如下的一段C代码，请问这样能正常返回数组吗？

#include <stdio.h>

int* fun()
{
int arr[100];

/* 操作 arr[] */
arr[0] = 10;
arr[1] = 20;

return arr;
}

int main()
{
int* ptr = fun();
printf("%d %d", ptr[0], ptr[1]);
return 0;
}

警告:

In function 'int* fun()':
6:8: warning: address of local variable 'arr' returned [-Wreturn-local-addr]
int arr[100];
^

输出:

10 20

这段代码看起来没问题，实际是错误的。

它会产生1020个输出，也有可能产生很多垃圾值，甚至让程序崩溃。

根源就在于：这里我们返回的是arr的地址，而arr是一个局部变量，当函数调用结束时，局部变量中数据可能已经不复存在了。

简而言之，C函数中不能返回数组。

那么，有没有别的办法呢？有，而且还不止一种。

下面是几种在C函数中返回数组的正确方法。

方法一 函数外初始化数组

我们在函数外初始化数组（相当于先给其分配一段固定的内存），再将数组地址传入函数，操作完成后再将地址返回，这样当函数返回后原来的内容并不会收到影响。

#include <stdio.h>

int* fun(int *arr)
{
/* 操作 arr[] */
arr[0] = 10;
arr[1] = 20;

return arr;
}

int main()
{
int arr[100];
int* ptr = fun(arr);
printf("%d %d", ptr[0], ptr[1]);
return 0;
}

输出:

10 20

方法二 使用static数组

静态数组的生命周期贯穿整个程序，所以我们可以在函数内部创建一个静态局部数组，操作后再返回。

#include <stdio.h>

int* fun()
{
static int arr[100];

/* 操作 arr[] */
arr[0] = 10;
arr[1] = 20;

return arr;
}

int main()
{
int* ptr = fun();
printf("%d %d", ptr[0], ptr[1]);
return 0;
}

输出:

10 20

这种方式数组的长度必须是函数内确定的，数组长度不可以从函数参数中指定，比如arr[length]，否则会出现如下错误：

variable length array declaration cannot have 'static' storage duration

方法三 使用结构体

也可以将数组包裹在结构体里面，然后返回结构体的一个实例。

因为结构体成员使用的是深拷贝（deep copy），所以这个方法能够有效。

如下程序，当我们在main函数里面调用函数时，就会对结构体进行一次深拷贝。

#include <stdio.h>

struct arrWrap {
int arr[100];
};

struct arrWrap fun()
{
struct arrWrap x;

x.arr[0] = 10;
x.arr[1] = 20;

return x;
}

int main()
{
struct arrWrap x = fun();
printf("%d %d", x.arr[0], x.arr[1]);
return 0;
}

输出:

10 20