函数返回指针

函数可以返回指针，让调用者访问函数内部创建的数据。但返回局部变量的地址是致命错误——函数返回后栈帧销毁，该地址变为无效。安全的返回方式包括：返回静态变量地址、返回动态分配内存的地址、或返回传入参数的地址。

危险：返回局部变量

int *bad_func(void)
{
    int local = 10;         /* 局部变量，栈上 */
    return &local;          /* 危险！函数返回后 local 销毁 */
}

int *p = bad_func();
printf("%d\n", *p);         /* 未定义行为：悬垂指针 */

安全方式 1：静态变量

int *get_counter(void)
{
    static int count = 0;   /* 静态存储期 */
    count++;
    return &count;          /* 安全 */
}

注意：静态变量在多次调用间共享，不是线程安全的。

安全方式 2：动态分配

int *create_array(int n)
{
    int *arr = malloc(n * sizeof(int));
    if (arr != NULL) {
        for (int i = 0; i < n; i++)
            arr[i] = i;
    }
    return arr;             /* 调用者负责 free */
}

int *arr = create_array(10);
/* 使用 arr */
free(arr);                  /* 释放 */

安全方式 3：返回传入参数

char *trim(char *str)
{
    /* 修改并返回 str */
    char *start = str;
    while (isspace(*start)) start++;
    
    char *end = start + strlen(start) - 1;
    while (end > start && isspace(*end)) end--;
    *(end + 1) = '\0';
    
    return start;           /* 返回传入的指针 */
}

返回字符串

/* 错误：返回局部数组 */
char *get_string_bad(void)
{
    char str[] = "Hello";
    return str;             /* 危险！ */
}

/* 正确 1：静态 */
char *get_string_static(void)
{
    static char str[] = "Hello";
    return str;
}

/* 正确 2：字符串字面量 */
char *get_string_literal(void)
{
    return "Hello";         /* 字符串字面量有静态存储期 */
}

/* 正确 3：动态分配 */
char *get_string_dynamic(const char *src)
{
    char *str = malloc(strlen(src) + 1);
    if (str != NULL)
        strcpy(str, src);
    return str;
}

常见错误

返回局部变量地址：

int *func(void)
{
    int x = 10;
    return &x;              /* 错误！ */
}

忘记释放动态内存：

int *p = create_array(100);
/* 使用 p */
/* 忘记 free(p) → 内存泄漏 */

最佳实践

绝不返回局部自动变量的地址
返回静态变量时，注意线程安全和多次调用共享问题
返回动态内存时，文档化调用者的释放责任
返回传入参数时，明确修改行为
考虑返回状态码，通过输出参数返回指针