从函数返回结构体和内存分配

Question

让我们考虑这样一个例子：

typedef struct {
  int hours;
  int minutes;
  int seconds; 
} Time;

Time createTime() {
    Time time;
    time.hours = ....
    time.hours = ....
    time.hours = ....
    return time
}

void doSomething(){

    while(true){
        Time newTime = createTime(); 
        // do something with time....
    }
}

关于内存分配，我有几个问题

1. createTime() 方法为什么不返回 NULL？ #time 是一个局部变量，因此当方法超出范围时应该被销毁。
2. 在 doSomething() 方法内多次调用 createTime()，会导致内存泄漏吗？

- Maciej Miklas

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我认为在结构体中，访问说明符默认是全局的。 - Suchit kumar

Answer 1

createTime不能使用 return NULL;，它会返回一个Time对象。
在C和C++中，函数通过值进行返回。这意味着当你写下return time;时，会创建一个临时对象，称为“返回值”。该对象是从你返回的表达式复制而来的。在C中，这是逐成员复制，在C ++中，则使用复制构造函数。因此，代码Time newTime = createTime();的事件顺序如下：

1. 在createTime()内部创建并填充time
2. 创建返回值，并将其值从time复制过来
3. 销毁time
4. 创建newTime，使用返回值作为初始化程序。
5. 销毁返回值

实际上这涉及到大量的复制和销毁，但编译器可以对其进行优化（在C和C++中），使得最终结果是createTime可以直接将time构造到newTime的内存空间中，而不需要使用临时对象。实际上，你可能会发现应用了各种不同级别的优化。
注意：在C++11中，将上述的“复制”替换为“复制或移动”。

- M.M

Answer 2

您不返回指针或引用，而是通过值返回，这意味着结构被复制。没有动态内存分配，所有操作都由编译器在编译时处理，由于没有动态分配，因此不存在内存泄漏的可能性。

唯一的缺点是您无法返回NULL以表示没有返回任何内容。您必须始终返回一个有效的结构。

- Some programmer dude

Answer 3

通过使用 return time; [带有 ;]，你返回的是值而不是地址，并将该返回值收集到调用者的变量中。返回值被简单地复制到 newTime 中。

这是完全有效的。在这种情况下，没有动态内存使用。在这个上下文中没有内存泄漏。

接下来，createTime() 不能返回NULL，因为返回类型已指定为Time类型。它必须返回一个有效的Time类型的结构体变量。此外，NULL只适用于指针类型。但是，如果你愿意，你可以返回一个所有成员都初始化为-1的结构体，以报告一些错误。[根据你的结构体定义，成员是int]

- Sourav Ghosh