为什么char数组在C中为空[重复]

Question

我的代码如下：

char* int2str(int val);

void main(){
 char *s = int2str(1001);
 printf("----s=%s\n",s);
}

char* int2str(int val){
  char turnStr[10];
  sprintf(turnStr, "%d", val);
  //printf("turnStr=%s\n",turnStr);
  return turnStr;
}

上面的代码打印出空字符串，但是当我取消注释时：printf("turnStr=%s\n",turnStr) 它能够打印出正确的字符串。 我知道函数结束时堆栈空间无法返回，但是我很困惑当我添加printf("turnStr=%s\n",turnStr)时，它可以打印出字符串。

Answer 1

太棒了！

基本问题是你返回了栈上某物的地址，而它被其他东西改变了。我尝试了最近的 gcc，它甚至没有返回堆栈指针，所以我尝试了 gcc 4.4.5 并重现了您的行为。

我尝试将 main 更改为：

void main(){
 char *s = int2str(1001);
 printf("----s=%s\n",s);
 s = int2str(1002);
 printf("----s=%s\n",s);
}

第二个 printf() 输出 1002。

我认为发生的情况是 printf 有一些局部变量与您的数组放置在同一位置，如果您之前调用过 printf()，则不会使用这些局部变量。

请注意，它打印的不是空的，而是垃圾。这些垃圾可能以 NUL 开头，也可能不是。

无论如何，其他人都是对的，您不应该这样做。有多种解决方案，包括：

1. 动态内存分配（这意味着您需要释放它）
2. 传入缓冲区（添加参数...您应该传入长度）
3. 使用静态缓冲区（线程或多次使用有问题）
4. 按包含文本的值返回结构（可以复制超出应有的数量，这可能会导致性能问题，并且您必须将结构保存在调用方中）
5. 完全消除此功能（根据您的操作，这可能不是一个好的解决方案）

Answer 2

char 数组存储在int2str 函数的堆栈帧中。这意味着当函数仍在运行时，堆栈上的内存是稳定且可用的。这就是您可以打印出字符串的原因。但是，一旦您从函数中返回，就无法保证内存会得到维护，并且可以像您所见证的那样被清除或重新使用。

Answer 3

您正在返回对局部变量 char turnStr[10] 的引用。当函数退出时，该引用使用的内存被清理。所以在main() 中，你留下了一个悬空指针：char *s 指向不再有效的内存。

Answer 4

返回对本地对象的引用（指针）是一种未定义的行为。许多现代编译器发出警告并用 NULL 分配这个指针 - 例如 gcc。这段代码的另一个问题是另一个 UB。您的 char 数组不够长，无法容纳字符串

如何整理（一个例子）：

char* int2str(int val);

void main(){
 char *s = int2str(1001);
 printf("----s=%s\n",s);
}

char* int2str(int val){
  static char turnStr[20];
  sprintf(turnStr, "%d", val);
  //printf("turnStr=%s\n",turnStr);
  return turnStr;
}

https://godbolt.org/z/F3cx3E

Answer 5

对于根据 C 标准的初学者，不带参数的函数 main 应声明为

int main( void )

也就是说它的返回类型应该是int。

您的程序具有未定义的行为，因为从函数 int2str 返回的指针指向具有自动存储持续时间的本地数组，该数组在退出函数后将不再存在。所以指针会有一个无效的值。本地数组占用的内存可以被任何其他函数的调用覆盖（例如在 main 中调用printf）。

所以你必须为目标字符串动态分配内存。在函数内使用具有静态存储持续时间的本地数组并不是一个好主意，因为多次调用该函数会导致之前的结果字符串被覆盖。

注意，例如INT_MIN的值（函数的用户可以传递任何有效的整数值）可以等于-2147483648，这需要12元素的字符数组来存储字符串代表这样一个数字。

要计算所需的字符串大小，您可以调用 C 函数 snprintf，第二个参数等于 0。

这是一个演示程序。

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

char * int2str( int x )
{
    int n = snprintf( NULL, 0, "%d", x );

    char *s = malloc( n + 1 );

    if ( s )
    {
        snprintf( s, n + 1, "%d", x );
    }

    return s;
}

int main(void) 
{
    char *s = int2str( 1001 );

    if ( s ) puts( s );

    free( s );

    return 0;
}

它的输出是

1001