返回指向int数组的指针的函数

Question

我正在学习第五版的C++ Primer，目前正在学习有关返回数组指针的内容。该函数的声明如下：

 int (*func(int i))[10]; 

预计返回一个数组指针。

我编写了以下代码：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int *func(){
  static int a[]={1,2,3};
  return a;
}
int main (){
  int *p=func();
  for(int i=0;i!=3;++i){
    cout<<*(p+i);
  }
}

它正在起作用。但我想知道我所做的这个与之间的区别。

  int (*func(int i))[10]; 

我该如何使这个函数调用起来？因为在书中，没有任何具体的例子。

- alin

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我认为你可能会混淆a数组名、int*和数组地址&a、int(*)[5]的区别。阅读链接中的回答可能会对你有所帮助。 - Grijesh Chauhan

@jrok：这个问题比其他的问题好，我不知道为什么要关闭它，因为它表达得很清楚（嗯，在这个网站的质量平均水平上，我会这样说）。 - David Rodríguez - dribeas

你正在返回第一个元素的地址。实际上，a 的类型是 int[3]，它会衰减为 int*。重要的是，你将地址存储在 int* p 中，并且可以使用 p[i] 访问数组的元素。而如果你的函数是 int (*func(int i))[3]，那么你将返回 &a 并分配给 int(*p)[3]，并且可以访问 (*p)[i]。 - Grijesh Chauhan

@alin，请让我知道我的回答是否有帮助，如果对我的回答有疑问，请随时提问。 - Grijesh Chauhan

@alin（1）请在回答中发表评论，而不是在问题中发表评论（否则会使其他人感到困惑）。 （2）我无法理解您的问题-但是如果您仅声明数组int a [] = {1, 3, 3}而不使用static关键字，则会变成有错误的代码。因为本地数组的生命周期和范围只存在于函数返回之前。 - Grijesh Chauhan

Answer 1

阅读什么是sizeof（&array）返回？以了解“数组名称”和“数组地址”的区别。

Q1 我想知道以下内容的区别：

在您的代码中：

  int *func(){
    static int a[]={1,2,3};
    return a;
  }

你正在返回第一个元素的地址。实际上，a 的类型是 int[3]，它会退化为 int*。重要的是，你将地址存储在 int* p 中，可以通过 p[i] 访问数组的元素。

然而，如果你的函数是 int int (*func())[3]，那么你将返回 &a，并赋值给 int(*p)[3]，可以访问 (*p)[i]。
注意： &a 的类型是 int(*)[3]。

Q2 我该如何使这个函数调用起来？因为在书中没有任何具体的例子。

例如：

int (*func())[3]{
    static int a[]={1,2,3};
    return &a;
}

并且主函数：

int main(){ 
 int i=0;    
 int(*p)[3] = func();
 for(i=0; i<3; i++)
   printf(" %d\n", (*p)[i]);
 return 0;
}

您可以在Ideone上查看代码的第二个版本运行情况。 问题1：我想知道以下两种声明之间的区别：

由于您想了解两者之间的差异，现在请比较两个版本的p的不同声明方式： 1) : int* p;，我们通过p[i]访问数组元素，这等同于*(p + i)。 2) : int (*p)[i]，我们通过(*p)[i]访问数组元素，这等同于*((*p) + i)或*(*p + i)。（我在*p周围添加了()来访问数组元素，因为[]运算符的优先级高于*，所以简单的*p[i]意味着对数组元素的保护）。 编辑： 除了返回类型之外，还有其他补充信息：

在两种函数中，我们都返回一个静态变量（数组）的地址，静态对象的生命周期是在程序终止前。因此，在func()之外访问数组不是问题。

如果您返回非静态（和动态分配的）简单数组（或变量）的地址，则会在代码中引入未定义行为，可能会导致崩溃。

- Grijesh Chauhan

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非常感谢您的回答，它帮助了我，最终我也理解了。但我还有一个问题，如何通过静态整数a[]进行转义？所以，我想从int main()或任何地方返回一个数组。 - alin

@alin 看到了吗，main()函数与其他函数非常不同，它的声明是预定义的，你不能创建一个返回数组指针的main()函数。它的返回类型只能是int。 - Grijesh Chauhan

抱歉 @ Grijesh chauhan，但是当我“发现”这个功能（接受一个答案）时，我会全部接受，并且首先是您的回答，但是当我接受任何回答时，您的回答被取消了接受。对不起，我接受了您的回答。 - alin

@alin 没问题，你可以投票给所有人，但只能接受一个，原因是什么？我给你点赞了。 - Grijesh Chauhan

@GrijeshChauhan 我正在阅读你的答案，然后我想尝试你的第二和第三个代码，但我无法编译它（它告诉我从函数/方法/块返回'int[3]'返回'int[3]*'：数组不可分配）。 - Mohammad Abdollahzadeh

Answer 2

int(*)[10] 是指向一个包含 10 个 int 的数组的指针。 int* 是指向 int 的指针。这些是不同的类型。

然而，一个数组会 衰变 成为指向其第一个元素的指针，所以你可以这样做：

int a[10];
int(*p)[10] = &a;
int* q = a; // decay of int[10] to int*

但不是：

q = p;
p = q;

- Maxim Egorushkin