C语言 - 没有使用malloc返回字符指针

Question

请考虑以下代码：

char* pointerTesting(void) {

    char* test = "hello";
    return test;
}

int main() {

   char* string = pointerTesting();
   printf("string: %s\n", string);
}

这段代码在编译和运行时没有问题。但是，在我看来，这应该无法正常工作，因为指向 test 指针的内存位于堆栈中，并且返回到主函数时会被销毁。

那么问题来了，为什么在 pointerTesting() 函数中没有使用 malloc，也能够正常工作呢？

- Fisher

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请参阅https://dev59.com/p3E85IYBdhLWcg3w1HKF以及Stackoverflow上关于此主题的一系列类似问题。 - jman

指针（pointer）通常在堆栈上分配，但您并没有返回指针，而是返回其值的副本。这类似于 int n = 42; return n;。重要的是它所指向的内容的分配。 - Keith Thompson

Answer 1

在这种情况下，字符串"hello"存储在全局内存中。因此，它已经分配好了内存。

因此，在从函数返回时，它仍然是有效的。

但是，如果你这样做：

char test[] = "hello";
return test;

那么，不行，这将导致未定义的行为。在这种情况下，字符串实际上是一个本地数组 - 当函数返回时，该数组不再存在。

*虽然这通常是正确的，但标准并没有规定它必须存储在全局内存中。
但重要的是，字符串字面值的生命周期是整个程序的持续时间。（请参见注释）

- Mysticial

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如果你的回答提到"hello"是由于实现上的意外而在全局内存中，而不是由于任何标准规定的行为，那么我会更加高兴。 - sarnold

@sarnold同意，我应该将其更改为“通常存储在全局内存中”吗？还是应该说“存储在其他地方”？ - Mysticial

我喜欢你现在的星号。:) 谢谢！ - sarnold

标准没有使用术语“全局存储器”，我不确定其确切含义。标准要求与字符串字面值相对应的数组具有静态存储期，这意味着其生命周期为程序的整个执行过程。(术语“全局”通常指生命周期和可见性)。 - Keith Thompson

该网址https://dev59.com/p3E85IYBdhLWcg3w1HKF的答案（感谢@bowie-owens）也提供了一个很好的解释问题的方法（同时他们使用了程序的只读部分这个术语）。 - Fisher

Answer 2

您正在返回test的值，即字符串字面量"hello"中第一个字符的地址（与所有字符串字面量一样，以这种方式存储为char数组，以便在程序的生命周期内可用）。如果您试图返回test的地址以供以后使用，则可能会遇到问题。

现在，以下代码片段将不起作用：

char *pointerTesting(void)
{
  char test[] = "hello";
  return test;
}

在这种情况下，您正在尝试返回本地于函数的数组对象中第一个元素的地址，一旦函数退出，该地址将无效。请记住，在大多数情况下，“N个元素的T数组”的表达式将被替换为类型为“指向T的指针”的表达式，其值是数组中第一个元素的地址。

- John Bode

Answer 3

这个技巧的关键在于，test引用的内存并不像你期望的那样在栈上。请参考字符串字面值：它们去了哪里？以获得一些解释。

- Bowie Owens