C语言return返回值深入理解

2024-01-23 17:05| 来源: 网络整理| 查看: 265

C语言使用return关键字返回函数值，可以很好对函数做封装，此处的疑问是：函数内部创建的变量都是局部变量，即私有的，作用域就在函数之内，为什么却可以把值传给调用函数？

解释这个问题还需要从C语言调用函数传参类比来说，C语言传参调用时，可以采用传值和传指针两种方式。

传值的形式：只是将参数值的拷贝传给函数，并非参数本体，如：

1 int test_func(int i) 2 { 3 i++; 4 printf("Function i : %d\n", i); 5 return 0; 6 } 7 8 int main() 9 { 10 int a = 10; 11 printf("Main Pre: %d\n", a); 12 test_func(a); 13 printf("Main Now: %d\n", a); 14 15 return 0; 16 }

传指针形式：直接传给函数的是变量的地址，由于被调函数在参数指针的作用域之内，此时直接改变变量的本体。

1 int test_func(int *i) 2 { 3 (*i)++; //注意：++的优先级比*高 4 printf("Function i : %d\n", *i); 5 return 0; 6 } 7 8 int main() 9 { 10 int a = 10; 11 printf("Main Pre: %d\n", a); 12 test_func(&a); 13 printf("Main Now: %d\n", a); 14 15 return 0; 16 }

同理，函数返回也有两种形式。

1、函数返回变量值

此时，返回变量值的方式与函数调用传值同样的道理，在函数结束返回时，将局部变量值拷贝给一个临时变量，然后将这个临时变量返回给调用函数。因此，即使局部变量在返回时已经释放内存，也不影响返回的变量值。

1 int test_func() 2 { 3 int i = 2; 4 printf("Function i : %d\n", i); 5 return i; 6 } 7 8 int main() 9 { 10 int a = 0; 11 a = test_func(); 12 printf("Main Now: %d\n", a); 13 14 return 0; 15 }

从汇编的角度来看源代码：

由以上看出：返回变量值的时候，直接将局部变量的值传给了了寄存器eax，也就是说，函数返回以后，虽然局部变量已被释放，但是eax里面的还有一个值的拷贝。

2、函数返回地址

此时注意：C语言的指针操作，大部分都是直接对指针指向的变量直接操作，函数内部的变量和指针一般分配在栈上，而栈上的数据都是临时保存的，当函数返回时会自动释放掉，因此如果直接返回一个栈上的指针，返回的值将不可预知。

1 int *test_func() 2 { 3 int local_data = 10; 4 5 printf("Function local_data : %d\n", local_data); 6 7 return &local_data; 8 } 9 10 int main() 11 { 12 int *main_data = NULL; 13 14 main_data = test_func(); 15 16 printf("Return data: %d\n", *main_data); 17 18 return 0; 19 }

从汇编语言角度查看源码：

由以上看出：返回指针的时候，用的是指令lea，这条指令的作用是，将[ebp-4]（此单元对应的是变量local_data在栈上的数据存储位置）这个数据单元的地址传给eax寄存器，但是像这样在栈上开辟出来临时存储数据的单元，只要调用函数结束，就会释放掉里面的数据，因此虽然返回了一个指针，指针指向的数据却已经被系统销毁了，这就导致返回的指针指向不可预知的数据。

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