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我对 C 比较陌生,我需要一些处理数组的方法的帮助。来自Java编程,我习惯于能够说int [] method()以返回一个数组。但是,我发现使用 C 语言时,您必须在返回数组时使用指针。作为一个新程序员,我真的完全不明白这一点,即使我浏览过很多论坛。

基本上,我正在尝试编写一个在 C 中返回 char 数组的方法。我将为该方法(我们称之为 returnArray)提供一个数组。它将从前一个数组创建一个新数组并返回一个指向它的指针。我只需要一些关于如何开始以及如何在指针被发送出数组后读取指针的帮助。任何解释这一点的帮助表示赞赏。

数组返回函数的建议代码格式

char *returnArray(char array []){
 char returned [10];
 //methods to pull values from array, interpret them, and then create new array
 return &(returned[0]); //is this correct?
} 

函数调用者

int main(){
 int i=0;
 char array []={1,0,0,0,0,1,1};
 char arrayCount=0;
 char* returnedArray = returnArray(&arrayCount); ///is this correct?
 for (i=0; i<10;i++)
  printf(%d, ",", returnedArray[i]);  //is this correctly formatted?
}

我尚未对此进行测试,因为我的 C 编译器目前无法正常工作,但我想弄清楚这一点

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8 回答 8

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您不能从 C 中的函数返回数组。您也不能(不应该)这样做:

char *returnArray(char array []){
 char returned [10];
 //methods to pull values from array, interpret them, and then create new array
 return &(returned[0]); //is this correct?
} 

returned是使用自动存储持续时间创建的,一旦离开其声明范围,即函数返回时,对它的引用将变得无效。

您将需要在函数内部动态分配内存或填充调用者提供的预分配缓冲区。

选项1:

动态分配函数内部的内存(调用者负责释放ret

char *foo(int count) {
    char *ret = malloc(count);
    if(!ret)
        return NULL;

    for(int i = 0; i < count; ++i) 
        ret[i] = i;

    return ret;
}

像这样称呼它:

int main() {
    char *p = foo(10);
    if(p) {
        // do stuff with p
        free(p);
    }

    return 0;
}

选项 2:

填充调用者提供的预分配缓冲区(调用者分配buf并传递给函数)

void foo(char *buf, int count) {
    for(int i = 0; i < count; ++i)
        buf[i] = i;
}

并这样称呼它:

int main() {
    char arr[10] = {0};
    foo(arr, 10);
    // No need to deallocate because we allocated 
    // arr with automatic storage duration.
    // If we had dynamically allocated it
    // (i.e. malloc or some variant) then we 
    // would need to call free(arr)
}
于 2012-07-25T18:51:01.920 回答
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C 对数组的处理与 Java非常不同,您必须相应地调整您的想法。C 中的数组不是一等对象(也就是说,在大多数情况下,数组表达式不保留它的“数组特性”)。在 C 中,“N-element array of T” 类型的表达式将被隐式转换(“decay”)为“pointer to T” 类型的表达式,除非数组表达式是一个sizeof或一元运算符的操作数&,或者如果数组表达式是一个字符串文字,用于在声明中初始化另一个数组。

除此之外,这意味着您不能将数组表达式传递给函数并将其作为数组类型接收;该函数实际上接收一个指针类型:

void foo(char *a, size_t asize)
{
  // do something with a
}

int bar(void)
{
  char str[6] = "Hello";
  foo(str, sizeof str);
}

在对 的调用中foo,表达式str从类型转换char [6]char *,这就是为什么foo声明的第一个参数char *a而不是char a[6]。在sizeof str中,由于数组表达式是运算符的操作数sizeof,因此它不会转换为指针类型,因此您会得到数组中的字节数(6)。

如果您真的感兴趣,可以阅读 Dennis Ritchie 的The Development of the C Language以了解这种处理方式的来源。

结果是函数不能返回数组类型,这很好,因为数组表达式也不能成为赋值的目标。

最安全的方法是让调用者定义数组,并将其地址和大小传递给应该写入它的函数:

void returnArray(const char *srcArray, size_t srcSize, char *dstArray, char dstSize)
{
  ...
  dstArray[i] = some_value_derived_from(srcArray[i]);
  ...
}

int main(void)
{
  char src[] = "This is a test";
  char dst[sizeof src];
  ...
  returnArray(src, sizeof src, dst, sizeof dst);
  ...
}

另一种方法是让函数动态分配数组并返回指针和大小:

char *returnArray(const char *srcArray, size_t srcSize, size_t *dstSize)
{
  char *dstArray = malloc(srcSize);
  if (dstArray)
  {
    *dstSize = srcSize;
    ...
  }
  return dstArray;
}

int main(void)
{
  char src[] = "This is a test";
  char *dst;
  size_t dstSize;

  dst = returnArray(src, sizeof src, &dstSize);
  ...
  free(dst);
  ...
}

在这种情况下,调用者负责使用free库函数释放数组。

请注意,dst在上面的代码中是一个简单的指针char,而不是一个指向数组的指针char。C 的指针和数组语义使得您可以将下标运算符[]应用于数组类型指针类型的表达式;两者都src[i]dst[i]访问i数组的第 ' 个元素(即使只有src数组类型)。

可以声明一个指向 N 元素数组的指针T并执行类似的操作:

char (*returnArray(const char *srcArr, size_t srcSize))[SOME_SIZE]
{
  char (*dstArr)[SOME_SIZE] = malloc(sizeof *dstArr);
  if (dstArr)
  {
    ...
    (*dstArr)[i] = ...;
    ...
  }
  return dstArr;
}

int main(void)
{
  char src[] = "This is a test";
  char (*dst)[SOME_SIZE];
  ...
  dst = returnArray(src, sizeof src);
  ...
  printf("%c", (*dst)[j]);
  ...
}

上述的几个缺点。首先,旧版本的 C 期望SOME_SIZE是一个编译时常量,这意味着该函数只能使用一个数组大小。其次,您必须在应用下标之前取消引用指针,这会使代码混乱。在处理多维数组时,指向数组的指针效果更好。

于 2012-07-25T19:59:13.897 回答
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我并不是说这是给定问题的最佳解决方案或首选解决方案。但是,记住函数可以返回结构可能很有用。虽然函数不能返回数组,但数组可以包装在结构中,函数可以返回结构,从而携带数组。这适用于固定长度的数组。

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

    typedef
    struct 
    {
        char v[10];
    } CHAR_ARRAY;



    CHAR_ARRAY returnArray(CHAR_ARRAY array_in, int size)
    {
        CHAR_ARRAY returned;

        /*
        . . . methods to pull values from array, interpret them, and then create new array
        */

        for (int i = 0;  i < size; i++ )
            returned.v[i] = array_in.v[i] + 1;

        return returned; // Works!
    } 




    int main(int argc, char * argv[])
    {
        CHAR_ARRAY array = {1,0,0,0,0,1,1};

        char arrayCount = 7;

        CHAR_ARRAY returnedArray = returnArray(array, arrayCount); 

        for (int i = 0; i < arrayCount; i++)
            printf("%d, ", returnedArray.v[i]);  //is this correctly formatted?

        getchar();
        return 0;
    }

我邀请大家对这项技术的优缺点发表评论。我没有费心这样做。

于 2015-03-10T17:57:27.567 回答
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这个美味的邪恶实现怎么样?

数组.h

#define IMPORT_ARRAY(TYPE)    \
    \
struct TYPE##Array {    \
    TYPE* contents;    \
    size_t size;    \
};    \
    \
struct TYPE##Array new_##TYPE##Array() {    \
    struct TYPE##Array a;    \
    a.contents = NULL;    \
    a.size = 0;    \
    return a;    \
}    \
    \
void array_add(struct TYPE##Array* o, TYPE value) {    \
    TYPE* a = malloc((o->size + 1) * sizeof(TYPE));    \
    TYPE i;    \
    for(i = 0; i < o->size; ++i) {    \
        a[i] = o->contents[i];    \
    }    \
    ++(o->size);    \
    a[o->size - 1] = value;    \
    free(o->contents);    \
    o->contents = a;    \
}    \
void array_destroy(struct TYPE##Array* o) {    \
    free(o->contents);    \
}    \
TYPE* array_begin(struct TYPE##Array* o) {    \
    return o->contents;    \
}    \
TYPE* array_end(struct TYPE##Array* o) {    \
    return o->contents + o->size;    \
}

主程序

#include <stdlib.h>
#include "array.h"

IMPORT_ARRAY(int);

struct intArray return_an_array() {
    struct intArray a;
    a = new_intArray();
    array_add(&a, 1);
    array_add(&a, 2);
    array_add(&a, 3);
    return a;
}

int main() {
    struct intArray a;
    int* it;
    int* begin;
    int* end;
    a = return_an_array();
    begin = array_begin(&a);
    end = array_end(&a);
    for(it = begin; it != end; ++it) {
        printf("%d ", *it);
    }
    array_destroy(&a);
    getchar();
    return 0;
}
于 2012-07-26T02:34:41.770 回答
9

您可以像此处报告的其他答案一样使用堆内存(通过malloc()调用)来执行此操作,但您必须始终管理内存(每次调用函数时都使用free()函数)。您也可以使用静态数组来执行此操作:

char* returnArrayPointer() 
{
static char array[SIZE];

// do something in your array here

return array; 
}

您可以使用它而不用担心内存管理。

int main() 
{
char* myArray = returnArrayPointer();
/* use your array here */
/* don't worry to free memory here */
}

在本例中,您必须在数组定义中使用 static 关键字将数组生命周期设置为 application-long,这样它就不会在 return 语句后被破坏。当然,通过这种方式,您在整个应用程序生命周期中都会占用内存中的 SIZE 个字节,因此请适当调整大小!

于 2014-12-01T21:40:15.353 回答
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在您的情况下,您正在堆栈上创建一个数组,一旦您离开函数范围,该数组将被释放。相反,创建一个动态分配的数组并返回一个指向它的指针。

char * returnArray(char *arr, int size) {
    char *new_arr = malloc(sizeof(char) * size);
    for(int i = 0; i < size; ++i) {
        new_arr[i] = arr[i];
    }
    return new_arr;
}

int main() {

    char arr[7]= {1,0,0,0,0,1,1};
    char *new_arr = returnArray(arr, 7);

    // don't forget to free the memory after you're done with the array
    free(new_arr);

}
于 2012-07-25T18:49:38.860 回答
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您的方法将返回一个将严重失败的本地堆栈变量。要返回一个数组,请在函数外部创建一个数组,通过地址将其传递给函数,然后对其进行修改,或者在堆上创建一个数组并返回该变量。两者都可以工作,但第一个不需要任何动态内存分配即可使其正常工作。

void returnArray(int size, char *retArray)
{
  // work directly with retArray or memcpy into it from elsewhere like
  // memcpy(retArray, localArray, size); 
}

#define ARRAY_SIZE 20

int main(void)
{
  char foo[ARRAY_SIZE];
  returnArray(ARRAY_SIZE, foo);
}
于 2012-07-25T18:50:56.450 回答
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你可以使用这样的代码:

char *MyFunction(some arguments...)
{
    char *pointer = malloc(size for the new array);
    if (!pointer)
        An error occurred, abort or do something about the error.
    return pointer; // Return address of memory to the caller.
}

执行此操作时,稍后应通过将地址传递给 free 来释放内存。

还有其他选择。例程可能会返回指向某个现有结构的一部分的数组(或数组的一部分)的指针。调用者可能会传递一个数组,而例程只是写入数组,而不是为新数组分配空间。

于 2012-07-25T18:54:20.000 回答