C++ 函数返回指针，为什么这能够工作？

Question

可能是重复问题：
局部变量的内存可以在其作用域外被访问吗？

这里有一个简单的 C++ 函数。它接受一个字符数组和一个整数 n 作为参数，然后创建一个新的只包含数组前 n 个元素的字符数组。

char * cutString(char * ch , int n){

  char * p = new char[n];
  int i ;
  for(i = 0 ; i < n ; i++)
         p[i] = ch[i];
  while(i <= n ){
    p[i++] = '\0';
  }
  return p ;

}

这段代码原本没问题，但如果我把char * p = new char[n];改成char p[n];后，会出现奇怪的字符。发生了什么？前者和后者有什么区别？另外，变量p是临时变量；函数如何成功返回它呢？

- user1218380

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https://dev59.com/ZWw15IYBdhLWcg3wuuCn - chris

如果char* c是以空字符结尾的字符串，就没有理由添加第二个空字符。当i == n时，for循环终止，所以while循环总是会开始。while循环在将null字符添加到p[i]（实际上是p[n]）之前进行递增。p[n]超出了数组分配的大小。你要么在顶部说p = new char[n + 1]，要么用if (p[n - 1] != '\0') p[n - 1] = '\0';替换while循环，或者在一开始就说if (ch[n] != '\0') return 0。我不知道对于你的使用模型什么是适当的。 - GlenPeterson

Answer 1

char *p = new char[n] 动态地在堆上分配内存。这种内存的生命周期不受任何函数的限制，直到它被释放（使用delete[]）。因此，返回其指针是完全有效的。

另一方面，char p[n] 在栈上分配内存，其生命周期绑定到定义它的函数。一旦该函数返回，对该内存的任何引用都会变得无效。

- Angew is no longer proud of SO

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如果我在函数内使用 delete [] p，那么程序还能正常工作吗？我的意思是，我已经将其删除了，所以它没有返回值，因此它不应该工作。 - Nash Vail

@user1218380 如果您在函数内部使用 delete[] p 然后 return p，则返回的是指向无效（未分配）内存的指针。很有可能您的数据仍然存在，如果访问返回的指针不会导致访问冲突，那么它将获取数据，但这是纯属巧合。原则上访问已释放内存是非法的。 - Angew is no longer proud of SO

Answer 2

当您将代码更改为以下内容时：

char p[n];

当你返回p时，你正在返回指向局部变量的指针。在函数返回后，p不再存在。言简意赅的说，这样做会导致未定义的行为，并使你的程序不符合规范。

- John Dibling

Answer 3

因为new char[n]将在堆上分配内存（不要忘记稍后delete[]它）

而char p[n];是一个静态数组，驻留在堆栈上，在函数返回后会自动重用

如果你从函数中返回对它的引用，那么你就返回了一个指向未使用内存的指针，引用未使用内存是标准未定义行为

- ratchet freak

Answer 4

这是动态分配和自动分配内存的区别。 char * p = new char [n]; 是动态分配，这意味着内存在您删除它之前一直有效。另一方面，char p [n]; 严格来说不是合法的C ++，但使用您正在使用的编译器时，它是一种自动分配形式，这意味着当您退出函数时，内存不再有效。这就是为什么你会看到有趣的字符。

- john