如何从单个函数 return 不同类型

Question

我有以下 C 代码：

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

void *func(int a) { 
    if (a==3) {
        int a_int = 5;
        int *ptr_int = &a_int;
        return (void *)ptr_int;
    } 
    else if (a==4) {
        char a_char = 'b';
        char *ptr_char = &a_char;
        return (void *)ptr_char;
    }
    else {
        fprintf(stderr, "return value is NULL");
        return NULL;
    }
}

int main (int argc, char *argv[]) {
    int *ptr_int = (int *)func(3);
    char *ptr_char = (char *)func(4);
    fprintf(stdout, "int value = %d\n", *ptr_int);
    fprintf(stdout, "char value = %c\n", *ptr_char);
    return 0; 
}

但是当我使用 gcc 测试这段代码时，我得到以下结果：

int value = 98
char value = �
root@coupure:/home/bohao/Desktop/test1375# gcc test.c -o test
root@coupure:/home/bohao/Desktop/test1375# ./test 
int value = 98
char value = 
root@coupure:/home/bohao/Desktop/test1375# gcc test.c -o test
root@coupure:/home/bohao/Desktop/test1375# ./test 
int value = 98
char value = 
root@coupure:/home/bohao/Desktop/test1375# gcc test.c -o test
root@coupure:/home/bohao/Desktop/test1375# ./test 
int value = 98
char value = 
root@coupure:/home/bohao/Desktop/test1375# gcc test.c -o test
root@coupure:/home/bohao/Desktop/test1375# ./test 
int value = 98
char value = 
root@coupure:/home/bohao/Desktop/test1375# gcc test.c -o test
root@coupure:/home/bohao/Desktop/test1375# ./test 
int value = 98
char value = g
root@coupure:/home/bohao/Desktop/test1375# gcc test.c -o test
root@coupure:/home/bohao/Desktop/test1375# ./test 
int value = 98
char value = 
root@coupure:/home/bohao/Desktop/test1375# gcc test.c -o test
root@coupure:/home/bohao/Desktop/test1375# ./test 
int value = 98
char value = !

为什么 ptr_int 的 98 和 ptr_char 的 随机值？
我想要的是 一个通用函数 可以 return 不同类型的值而不是使用两个函数。那可能吗？如果是这样，该怎么做？

Answer 1

我所看到的问题是，您正试图从函数（作用域）return 获取局部变量的地址，并试图从调用者访问 returned 内存。在调用者中，内存是无效的，任何使用都会导致undefined behavior.

解决方案：您需要为要从函数中 return 的指针 (malloc()/ calloc()) 使用动态内存分配。这将解决这里的问题，因为动态分配的内存的生命周期是直到 free()-d 手动或直到程序终止，以较早者为准。

话虽如此，这种方法并不是一个好的方法。如果您只想 return 多种类型中的一种，请选择包含所有类型成员的 struct 并使用标志来标记类型。填充相应的成员变量，设置标志和return结构变量。

更好的是，您实际上可以使用 union 作为结构的成员，因为您一次只需要 一种类型。有关工作代码，请参考 @pmg 的。

Answer 2

这是因为您 return 指针指向的值属于 局部范围 。这意味着当函数 returns 时，a_char 和 a_int 变量实际上不再存在，因此对它们的引用（指针）无效。

您看到随机输出的原因是因为曾经被这些变量使用的内存现在被其他东西使用了。

您可以在更广泛的范围（即文件范围或程序范围）声明这些变量或使用动态内存分配。

此示例使用文件范围变量：

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

static int a_int = 5;
static char a_char = 'b'

void *func(int a) { 
    if (a==3) {
        return (void *)&a_int;
    } 
    else if (a==4) {
        return (void *)&a_char;
    }
    else {
        fprintf(stderr, "return value is NULL");
        return NULL;
    }
}

int main (int argc, char *argv[]) {
    int *ptr_int = (int *)func(3);
    char *ptr_char = (char *)func(4);
    fprintf(stdout, "int value = %d\n", *ptr_int);
    fprintf(stdout, "char value = %c\n", *ptr_char);
    return 0; 
}

在这种特定情况下，您还可以只 return 个字符串（这将是线程安全的）：

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

char * func(int a) {
    if (a == 3) {
        return "5";
    } else if (a == 4) {
        return "b";
    } else {
        return "Return value is nothing";
    }
}

int main (int argc, char *argv[]) {
    fprintf(stdout, func(3));
    fprintf(stdout, func(4));
    fprintf(stdout, func(15));
    return 0; 
}

Answer 3

您的问题是您返回的是局部范围变量的地址。你必须使用动态分配来做你想做的事。

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

void *func(int a)
{
    void *retVal = NULL;

    if (a==3)
    {
        retVal = malloc(sizeof(int));
        if (retVal != NULL)
        {
            *((int *)(retVal)) = 5;
        }
    }
    else if (a==4)
    {
        retVal = malloc(sizeof(int));
        if (retVal != NULL)
        {
            *((char *)(retVal)) = 'b';
        }
    }
    else
    {
        fprintf(stderr, "return value is NULL");
    }

    return retVal;
}

int main ()
{
    int *ptr_int = func(3);
    char *ptr_char = func(4);

    fprintf(stdout, "int value = %d\n", *ptr_int);
    fprintf(stdout, "char value = %c\n", *ptr_char);

    free(ptr_int);
    free(ptr_char);

    return 0;
}

Answer 4

如果您想要一个 return 两个（或更多）值的函数，您有两种可能性：

1- 使函数void和return的值引用为参数&

2- 声明一个对值进行分组的结构（或 class），并使函数 return 成为该结构的值。

Answer 5

您可以return（一个结构包含）联合

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

union members {
    int *intp;
    char *charp;
    double doublev;
};
struct group {
    int lastunionmember;
    union members x;
};

struct group f1(void) {
    struct group r = {0};
    int choice = rand() % 3;

    if (choice == 0) {
        r.x.intp = malloc(sizeof (int)); // remember to free(intp) at some time
        *r.x.intp = 42;
        r.lastunionmember = 1;
    }
    if (choice == 1) {
        r.x.charp = malloc(42); // remember to free(charp) at some time
        strcpy(r.x.charp, "forty two");
        r.lastunionmember = 2;
    }
    if (choice == 2) {
        r.x.doublev = 3.14159;
        r.lastunionmember = 3;
    }
    return r;
}

int main(void) {
    struct group x;
    srand(time(0));
    for (int k = 0; k < 20; k++) {
        x = f1();
        switch (x.lastunionmember) {
            default: printf("invalid value\n"); break;
            case 1: printf("int value is %d\n", *x.x.intp); break;
            case 2: printf("string is \"%s\"\n", x.x.charp); break;
            case 3: printf("double value is %f\n", x.x.doublev); break;
        }
    }
}

参见code running at ideone。

如何从单个函数 return 不同类型

How to return different types from a single function

c

return

function

void-pointers