为什么没有返回语句的非 void C 空函数应该复制结构？

Question

出于某种原因，我想将一个结构深复制到另一个结构...

根据the second answer to "Deep copying structs with char arrays in C (How to copy the arrays?")，我编造了以下示例：

#include <inttypes.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

#define THE_ARRAY_SIZE 10

struct the_struct
{
    uint64_t the_member;
};

typedef struct the_struct the_struct_type;

the_struct_type *the_function(the_struct_type *the_parameter)
{
    the_struct_type *the_returned_variable = NULL;
    *the_returned_variable = *the_parameter;
    return the_returned_variable;
}

void the_show( the_struct_type *the_parameter)
{
    printf( "the_member is %" PRIu64 "\n", the_parameter->the_member);
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    
    the_struct_type the_source;
    the_struct_type *the_target = NULL;
    
    the_source.the_member = 7777777;
    
    the_target = the_function(&the_source);
    the_show(the_target); 
}

结果是：

Segmentation fault (core dumped)

出于绝望，我评论了函数的内部情况。就好像一只无形的手在指导我的行动。 :)

the_struct_type *the_function(the_struct_type *the_parameter)
{
    //the_struct_type *the_returned_variable = NULL;
    //*the_returned_variable = *the_parameter;
    //return the_returned_variable;
}

而且，出乎意料的是，结果是我们想要的——但不确定是否符合我的预期：

the_member is 7777777

我验证了这种行为，它定义了更复杂的结构，包含数组（但不包含指针）。这种意外行为允许我通过将以下代码添加到 main 来创建结构数组：

int main (int argc, char *argv[]) {
    
    /* */
    
    the_struct_type *the_array_of_struct_type = calloc(THE_ARRAY_SIZE, sizeof *the_array_of_struct_type);
    the_array_of_struct_type[0] = *the_target;
    the_show( &the_array_of_struct_type[0] );

    the_source.the_member = 123456;
    the_target = the_function( &the_source );
    the_show(the_target);
    
    the_array_of_struct_type[1] = *the_target;
    the_show( &the_array_of_struct_type[1] );    
    the_show( &the_array_of_struct_type[0] );
}

导致：

the_member is 7777777
the_member is 7777777
the_member is 123456
the_member is 123456
the_member is 7777777

来自the first answer to "Empty return in non-void function, is undefined behaviour?" 我了解到这是一个违反约束，但结果是这个没有返回语句的非void C 空函数将输入结构深复制到输出结构。

我将把它留在这里，以防万一它对其他人有用。但是，这里还有更多的东西吗？

我猜编译器是这里的关键：我在 Cygwin x86_64 3.0.7(0.338/5/3) 和 Windows 10 下使用 gcc 7.4.0。我用简洁的方式编译：

> gcc code.c -o executable.exe

> gcc -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/x86_64-pc-cygwin/7.4.0/lto-wrapper.exe
Target: x86_64-pc-cygwin
Configured with: /cygdrive/i/szsz/tmpp/gcc/gcc-7.4.0-1.x86_64/src/gcc-7.4.0/configure --srcdir=/cygdrive/i/szsz/tmpp/gcc/gcc-7.4.0-1.x86_64/src/gcc-7.4.0 --prefix=/usr --exec-prefix=/usr --localstatedir=/var --sysconfdir=/etc --docdir=/usr/share/doc/gcc --htmldir=/usr/share/doc/gcc/html -C --build=x86_64-pc-cygwin --host=x86_64-pc-cygwin --target=x86_64-pc-cygwin --without-libiconv-prefix --without-libintl-prefix --libexecdir=/usr/lib --enable-shared --enable-shared-libgcc --enable-static --enable-version-specific-runtime-libs --enable-bootstrap --enable-__cxa_atexit --with-dwarf2 --with-tune=generic --enable-languages=ada,c,c++,fortran,lto,objc,obj-c++ --enable-graphite --enable-threads=posix --enable-libatomic --enable-libcilkrts --enable-libgomp --enable-libitm --enable-libquadmath --enable-libquadmath-support --disable-libssp --enable-libada --disable-symvers --with-gnu-ld --with-gnu-as --with-cloog-include=/usr/include/cloog-isl --without-libiconv-prefix --without-libintl-prefix --with-system-zlib --enable-linker-build-id --with-default-libstdcxx-abi=gcc4-compatible --enable-libstdcxx-filesystem-ts
Thread model: posix
gcc version 7.4.0 (GCC)

Answer 1

结果是：分段错误（核心转储）

这可能是因为您尝试取消引用 NULL 指针 the_return_variable 并通过结构的第一个字段分配不存在的指向对象，指针 the_parameter 指向，在 the_function 内部.

the_struct_type * the_returned_variable = NULL;
*the_returned_variable = *the_parameter;

要取消引用 NULL 指针会调用未定义的行为。

出于绝望，我评论了函数的内部情况。 ...而且，出乎意料的是，结果是我们想要的

结果可能是您执行时所期望的，但行为未定义，或者正如 Lundin 所说，使用缺少的非 void 函数的返回值甚至可以被视为 违反约束明确的return 语句。永远不要相信这种行为。

我知道这是违反约束的，但结果是这个没有返回语句的非 void C 空函数将输入结构深复制到输出结构。

如上所述，这是未定义的行为/违反约束。你不能相信任何事情。它也不是“复制”结构的内容。

指针parameter 的值可能被视为返回值，只是分配给main() 中的指针the_target。

当您尝试打印the_show 中假定复制字段的值时，它实际上只打印原始结构的字段。

为什么没有返回语句的非 void C 空函数要复制结构？

它不应该，事实上它没有。 Peter's function 与您的示例中的 the_function 完全不同。

void deepCopyPerson (struct person *target, struct person *src)
{
    *target = *src;
}

1. deepCopyPerson 是一个返回 void 的函数。
2. 这里有两个参数（用于指向目标（目标）和指向源的指针。
3. 分配直接从源到目标。

总结：完全不同。

---

出于某种原因，我想将一个结构深复制到另一个结构...

请注意，如果要复制的结构包含指针成员，则 Peter 的方法中所示的分配将不是 深度复制。这将是一个浅拷贝。

相关：

• Shallow copy and deep copy in C

• Is shallow copy sufficient for structures with char[]?

• https://en.wikipedia.org/wiki/Object_copying#Deep_copy

Answer 2

如果您想通过值传递struct 或union 并将其复制到新的struct，您无需执行任何操作。

typedef struct 
{
    char name[500];
    double val[40];
    int z[400];
}my_s_t;

my_s_t foo(my_s_t s)
{
    my_s_t s1 = s;

    s1.z[4]++;

    return s1;
}

my_s_t foo1(my_s_t *s)
{
    my_s_t s1 = *s;

    s1.z[4]++;

    return s1;
}

void bar()
{
    volatile my_s_t arr[10];

    /* ......*/

    arr[2] = foo(arr[3]);
    arr[4] = foo1(arr + 5);
}

https://godbolt.org/z/8MWqGf