如何从函数返回字符串文字

Question

我总是对从函数返回字符串文字或字符串感到困惑。有人告诉我可能是内存泄漏，因为你不知道什么时候会删除内存？

例如在下面的代码中，如何实现foo()，使代码的输出为“Hello World”？

void foo (       )              // you can add parameters here.
{

}

int main ()
{
    char *c;
    foo (    );
    printf ("%s",c);
    return 0;
}

另外，如果foo()的返回类型不是void，但是可以返回char*，应该是什么？

Answer 1

我假设我们不能修改 main.为了让你的程序在不泄漏的情况下运行，你需要一些东西来拥有静态存储：

void foo(char*& pC)  // reference
{
    static char theString[] = "thingadongdong";

    pC = theString;
}

但实际上，这不是非常传统的 C++ 代码。您将使用std::string 和std::cout，因此您不必担心内存问题：

std::string foo(void)
{
    return "better thingadongdong";
}

int main(void)
{
    // memory management is done
    std::cout << foo() << std::endl;
}

如果您想知道是否需要手动解除分配，那就是做错了。

Answer 2

既然不推荐使用 char* 的旧用法，你能不能不简单地使用字符串？

const char* func1 () {return "string literal";}

string func2 () {return "another string literal";}

这两个都可以正常工作，没有编译器警告。

然而

char* func3 () {return "yet another string literal";}

根本不会编译。也不会

char* func4 () {return &"a ref to a string literal?";}

Stroustrup 在《C++ 编程语言》（第三版）中说：

“字符串文字是静态分配的，因此从函数返回一个是安全的。

const char* error_message (int i)`
{
//...
return "range error";
}

在调用 error_messages() 后，持有范围错误的内存不会消失。"

因此，程序中的每个字符串字面量都分配在其自己的一小块内存中，该内存会在程序运行期间持续存在（即静态分配）。 将 const 放在 char* 前面可以让编译器知道您不打算（也不能）更改该字符串文字的一小块内存，这可能是危险的，因此尽管从字符串文字转换为 char*，他们还是让这个赋值滑动已弃用。

返回到字符串必须将字符串文字复制到字符串类型的对象中，即调用者负责的内存。

无论哪种方式都没有内存泄漏：每个字符串文字都有自己的一块内存，在程序终止时会被清理； return to const char* 返回一个指向字面量内存的指针（知道你不能改变它）；并返回一个字符串，将副本复制到调用者代码中存在的字符串对象中，该对象由调用者清理。

虽然它看起来有点难看，但我猜他们留下了 const char* 以保留便宜的替代品（不涉及副本）。

Answer 3

我总是对从函数返回字符串文字或字符串感到困惑。

不可变的文字字符串

据我了解，如果返回类型声明为 const，则直接返回字符串文字是安全的，以声明该字符串不打算更改。这意味着您不必担心字符串的寿命/内存泄漏。

可变的非文字字符串

但是，如果您需要一个可以就地更改的字符串，则需要考虑该字符串的生命周期以及存储它的内存分配的大小。 这成为一个问题，因为您不能再愉快地为函数的每次调用返回包含字符串的相同内存，因为以前的使用可能已经改变了该内存的内容，和/或可能仍在使用中。因此，必须分配一块新的内存来保存返回的字符串。

这是可能发生泄漏的地方，并且需要选择应该在哪里进行分配和取消分配。您可以让函数本身在发生这种情况的文档中分配内存和状态，并在其中规定调用者必须在不再需要内存时释放内存（防止泄漏）。这意味着该函数可以简单地返回一个字符 *。

另一种选择是将一些内存传递给调用者分配的函数，并让函数将字符串放入该内存中。在这种情况下，调用者既分配并负责释放该内存。

最后，我提到在使用可变字符串时需要管理内存和字符串的大小。分配需要足够大，以容纳函数最初设置的字符串，以及在函数之后、释放内存之前所做的任何更改。未能正确执行此操作可能会导致缓冲区溢出，方法是将字符串写入 long 以适合最初分配的内存；这对您的程序的健康和安全极为危险。它可能会导致极难发现的错误和安全漏洞（因为错误的来源 - 溢出 - 可以与程序失败时看到的症状相去甚远）。

Answer 4

类似这样的：

void foo(char ** pChar)
{
    // Make sure the string is shorter
    // than the buffer
    *pChar = new char[256];
    strcpy(*pChar,"Hello World!");
}

然后这样称呼它：

foo(&c);

正如评论中提到的，小心你存储的字符串小于缓冲区，否则你会得到......堆栈溢出！ （双关语）