一道关于返回指针和返回数组名的面试题

函数返回指针和返回数组名有什么区别

先看一个例子：

#include<iostream>

usingnamespace std;

char *fun(void)
{
char *p="hello the world";
char buffer[] = "hello the world";
return p; //这里为什么可以返回局部定义的指针？
// return buffer; //这里为什么不可以返回局部定义的数组名？

}

int main(void)
{
char *s;
s=fun();
printf("%s\n",s);
return 0;
}

这里返回的是指针的话程序可以正常输出，但返回数组名则不可以。

因为字符串常量"hello the world"存放在文字常量区，可以理解为一个没有名字的静态变量（因为字符串常量很少需要修改，放在静态内存区会提高效率）。

指针p指向了存放"hello the world"的文字常量区，所以可以正常返回。

而这里buffer是在函数栈里面开辟了内存空间，里面的内容是用文字常量区的字符串的拷贝，buffer指向栈内存，

fun函数调用结束后buffer指向的空间被操作系统收回，所以不能正常返回。

我们在fun函数中添加两句：

cout<<(void *)p<<endl;
cout<<(void *)buffer<<endl;

来测试p和buffer所指向的地址空间是否相同：

输出为：

0x402080
0x22ac1c

可以看出，这两个指针所值空间是不同的，p指向文字常量区，buffer指向栈区。

下面引用一篇文章来作进一步说明：

#include
　　using namespace std;
　　
　　char *fun(void)
　　{
　　 char *p = "hello the world";//字符串常量"hello the world"存放在文字常量区，
　　 char buffer[] = "hello the world";//这里buffer是在函数栈里面开辟了内存空间，里面的内容是用文字常量区的字符串的拷贝
　　 return p; //p指向存放"hello the world"的文字常量区
　　// return buffer; //buffer指向栈内存，fun函数调用结束后buffer指向的空间被操作系统收回
　　
　　}
　　
　　int main(void)
　　{
　　 char *s;
　　 s=fun();
　　 printf("%s\n",s);
　　 return 0;
　　}
　　
　　-------------------------------------------------------------------------------
　　char *c="chenxi";
　　书上说： "chenxi"这个字符串被当作常量而且被放置在此程序的内存静态区。
　　那一般的int i=1;
　　1也是常量，为什么1就不被放置在此程序的内存静态区了呢？
　　请高手指点！
　　
　　所有的字符窜常量都被放在静态内存区
　　因为字符串常量很少需要修改，放在静态内存区会提高效率
　　
　　例：
　　
　　char str1[] = "abc";
　　char str2[] = "abc";
　　
　　const char str3[] = "abc";
　　const char str4[] = "abc";
　　
　　const char *str5 = "abc";
　　const char *str6 = "abc";
　　
　　char *str7 = "abc";
　　char *str8 = "abc";
　　
　　
　　cout << ( str1 == str2 ) << endl;
　　cout << ( str3 == str4 ) << endl;
　　cout << ( str5 == str6 ) << endl;
　　cout << ( str7 == str8 ) << endl;
　　
　　结果是：0 0 1 1
　　str1,str2,str3,str4是数组变量，它们有各自的内存空间；
　　而str5,str6,str7,str8是指针，它们指向相同的常量区域。
　　
　　
　　
　　
　　
　　问题的引入：
　　看看下面的程序的输出：
　　
　　#include <stdio.h>
　　char *returnStr()
　　{
　　 char *p="hello world!";
　　 return p;
　　}
　　int main()
　　{
　　 char *str=NULL;//一定要初始化，好习惯
　　 str=returnStr();
　　 printf("%s\n", str);
　　
　　 return 0;
　　}
　　
　　这个没有任何问题，因为"hello world!"是一个字符串常量，存放在静态数据区，
　　把该字符串常量存放的静态数据区的首地址赋值给了指针，
　　所以returnStr函数退出时，该该字符串常量所在内存不会被回收，故能够通过指针顺利无误的访问。
　　
　　但是，下面的就有问题：
　　
　　#include <stdio.h>
　　char *returnStr()
　　{
　　 char p[]="hello world!";
　　 return p;
　　}
　　int main()
　　{
　　 char *str=NULL;//一定要初始化，好习惯
　　 str=returnStr();
　　 printf("%s\n", str);
　　
　　 return 0;
　　}
　　"hello world!"是一个字符串常量，存放在静态数据区，没错，
　　但是把一个字符串常量赋值给了一个局部变量(char []型数组)，该局部变量存放在栈中，
　　这样就有两块内容一样的内存，也就是说“char p[]="hello world!";”这条语句让“hello world!”这个字符串在内存中有两份拷贝，一份在动态分配的栈中，另一份在静态存储区。这是与前者最本质的区别，
　　当returnStr函数退出时，栈要清空，局部变量的内存也被清空了，
　　所以这时的函数返回的是一个已被释放的内存地址，所以打印出来的是乱码。
　　
　　如果函数的返回值非要是一个局部变量的地址，那么该局部变量一定要申明为static类型。如下：
　　
　　#include <stdio.h>
　　char *returnStr()
　　{
　　 static char p[]="hello world!";
　　 return p;
　　}
　　int main()
　　{
　　 char *str=NULL;
　　 str=returnStr();
　　 printf("%s\n", str);
　　
　　 return 0;
　　}
　　
　　这个问题可以通过下面的一个例子来更好的说明：
　　
　　#include <stdio.h>
　　//返回的是局部变量的地址，该地址位于动态数据区，栈里
　　
　　char *s1()
　　{
　　 char* p1 = "qqq";//为了测试‘char p[]="Hello world!"’中的字符串在静态存储区是否也有一份拷贝
　　 char p[]="Hello world!";
　　 char* p2 = "w";//为了测试‘char p[]="Hello world!"’中的字符串在静态存储区是否也有一份拷贝
　　 printf("in s1 p=%p\n", p);
　　 printf("in s1 p1=%p\n", p1);
　　 printf("in s1: string's address: %p\n", &("Hello world!"));
　　 printf("in s1 p2=%p\n", p2);
　　 return p;
　　}
　　
　　//返回的是字符串常量的地址，该地址位于静态数据区
　　
　　char *s2()
　　{
　　 char *q="Hello world!";
　　 printf("in s2 q=%p\n", q);
　　 printf("in s2: string's address: %p\n", &("Hello world!"));
　　 return q;
　　}
　　
　　//返回的是静态局部变量的地址，该地址位于静态数据区
　　
　　char *s3()
　　{
　　 static char r[]="Hello world!";
　　 printf("in s3 r=%p\n", r);
　　 printf("in s3: string's address: %p\n", &("Hello world!"));
　　 return r;
　　}
　　
　　int main()
　　{
　　 char *t1, *t2, *t3;
　　 t1=s1();
　　 t2=s2();
　　 t3=s3();
　　
　　 printf("in main:");
　　 printf("p=%p, q=%p, r=%p\n", t1, t2, t3);
　　
　　 printf("%s\n", t1);
　　 printf("%s\n", t2);
　　 printf("%s\n", t3);
　　
　　 return 0;
　　}
　　运行输出结果：
　　
　　in s1 p=0013FF0C
　　in s1 p1=00431084
　　in s1: string's address: 00431074
　　in s1 p2=00431070
　　in s2 q=00431074
　　in s2: string's address: 00431074
　　in s3 r=00434DC0
　　in s3: string's address: 00431074
　　in main:p=0013FF0C, q=00431074, r=00434DC0
　　$
　　Hello world!
　　Hello world!
　　
　　这个结果正好应证了上面解释，同时，还可是得出一个结论：
　　字符串常量，之所以称之为常量，因为它可一看作是一个没有命名的字符串且为常量，存放在静态数据区。
　　这里说的静态数据区，是相对于堆、栈等动态数据区而言的。
　　静态数据区存放的是全局变量和静态变量，从这一点上来说，字符串常量又可以称之为一个无名的静态变量，
　　因为"Hello world!"这个字符串在函数 s1和s2 中都引用了，但在内存中却只有一份拷贝，这与静态变量性质相当神似。