向函数传递指向本地变量的指针：是否安全？

Question

例如：

void func1(){
    int i = 123;
    func2(&i);
}
void func2(int *a){
    *a = 456;
}

当func1调用func2时，传递给func2的是指向本地变量的指针--该指针指向堆栈。这符合C语言规则吗？

谢谢。

- Albert Zhang

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在变量被销毁后使用指向该变量的指针是不安全的。但在这里你没有这样做。 - user253751

可能是把指向自动变量的指针传递给函数安全吗？的重复问题。 - ravron

Answer 1

i的作用域是func1，并且它在调用func2之后仍然存在。所以很安全。

- juanchopanza

Answer 2

正如之前的大部分回答所述，对于您的特殊情况，在func2()中传递指针是完全安全的。

然而，在真实的软件中，我认为这是有害的，因为您无法控制func2()对变量的操作。 func2()可能会创建一个参数的别名，以便在稍后的时间异步使用它。但是在此别名稍后被使用时，本地变量int i可能已经消失。

因此，从我的角度来看，传递指向本地（自动）变量的指针是极其危险的，应该避免。如果您在func1()中声明变量为static int i;，则可以这样做。

在这种情况下，可以确保不会回收和重写i的内存。但是，在并发环境中需要设置一些互斥锁来进行访问控制。

为了说明这个问题，这里是昨天我在客户那边做软件测试时遇到的一些代码。是的，它会崩溃...

void func1()
{
  // Data structure for NVMemory calls
  valueObj_t NVMemObj;

  // a data buffer for eeprom write
  UINT8 DataBuff[25];
  // [..]
  /* Assign the data pointer to NV Memory object */
  NVMemObj.record = &DataBuff[0];
  // [..]
  // Write parameter to EEPROM.
  (void)SetObject_ASync(para1, para2, para3, &NVMemObj);
  return;
}

void SetObject_ASync(para1, para2, para3, valueObj_t *MemoryRef)
{
  //[..]
  ASyncQueue.CommandArray[ASyncQueue.NextFreeEntry].BufferPtr  = MemoryRef->record;
  //[..]
  return;
}

在这种情况下，当使用ASyncQueue.CommandArray [ASyncQueue.NextFreeEntry] .BufferPtr指针将数据存储到EEPROM中时，DataBuff中的数据已经不存在了。

要修复此代码，至少需要声明static UINT8 DataBuff [25];。另外，还应该考虑声明static valueObj_t NVMemObj，因为我们不知道调用的函数对该指针做了什么。

简而言之： 总之 尽管在C语言中这是合法的，但我认为将自动变量的指针传递给函数调用是有害的。您永远不知道（通常也不想知道）调用的函数对传递的值做了什么。当所调用的函数建立别名时，问题就出现了。

这只是我的两分钱。

- opt12

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"func2() 可能会创建一个别名来异步使用其参数，以便在稍后的时间点使用。" 但是同样的情况也可能发生在你将 malloc 应用于内存并将其传递给函数时……它可能会创建一个别名并尝试在调用者稍后释放内存之后访问它。这里的重点不是调用者做错了什么，而是 被调用函数 保留对自己参数的引用（在哪里？全局变量中吗？），并在 后续调用 中重复使用它们。同时，请考虑到这是更安全的起点，因为无需释放。简而言之，自动变量=好，函数保留指向其参数的指针=不好。" - aaa90210

@aaa90210 但是这个例子没有使用malloc分配的内存。它使用了一个static缓冲区，在整个进程的生命周期中都保证存在。所以我同意，malloc或C++的new是危险的。但是带有互斥锁的静态变量不是。 - deLock

@deLock 但是func2()并不知道它接收到的指针参数是指向静态分配、自动分配还是动态分配的内存，而且它所做的事情只在这三种情况中的第一种情况下安全（如果是指向静态分配的内存的指针，将别名指针放在全局范围或其他地方是安全的）。因此，我认为不负责任的地方在于func2()假设它可以使用别名指针参数，而不是func1()传递其局部变量的地址。 - 6equj5

Answer 3

可以安全地传递指向本地变量的指针，但是不能从函数返回指向自动本地变量的指针。

- haccks

Answer 4

是的，你的代码是安全的。

只要对象的生命周期没有结束，像你这样传递局部变量是安全的。

- P.P

Answer 5

这对C语言的规则是安全的吗？

你所做的是安全的，因为局部变量仍然有效且在作用域内。在其作用域外访问局部变量是未定义的行为，但这完全没有问题。

- Gopi

Answer 6

在你的情况下，只要 i 仍然有效，你可以安全地使用 &i。

现在我们可以看到，i 的生命周期延续到 func1() 结束。由于 func2() 是从 func1() 调用的，而 func1() 尚未执行完成，所以 i 仍然有效。

这就是为什么通常允许将本地变量的地址传递给另一个函数（变量的生命周期尚未结束），但是不允许在 return 后返回本地变量的地址（函数的本地变量在 return 后立即消失）。

TL;DR：如本例所示，你可以安全地将 &i 作为 func2() 的参数使用。

- Sourav Ghosh

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范围 应用于标识符（而不是变量），它表示标识符可见的位置，所以 i 在 func2 中不在作用域内。也许你要找的是 生命周期。 - M.M