将双指针传递给C中的函数时出现奇怪的错误

Question

错误：
在将双指针传递给函数时，指针指向的字段的值似乎取决于函数的某些局部变量。
更具体地说，当我评论 L 行时（在函数“函数”中）
输出：

In the main function: 1
In the function: 1

但是当我取消注释同一行时，
输出：

In the main function: 1
In the function: 0

程序：

typedef struct s{
    int *value; 
}s;


s** initialize()
{
    s** temp = (s**)malloc(sizeof(s*));
    s* f = (s*)malloc(sizeof(s));
    f->value = NULL;
    temp = &f;
    return temp;
}

void function(s** what)
{

//Line L:   size_t count = 0;
    printf("In the function: %d\n", (*what)->value == NULL);
}

int main()
{
    s** m = initialize();
    printf("In the main function: %d\n", (*m)->value == NULL);
    function(m);
}

我尝试过的：

• 我以为我得到的是随机输出，但事实并非如此，因为我一直得到相同的输出。
• 我尝试破译汇编语言代码，但这对我来说太神秘了。

环境：

• 编译器：gcc (Ubuntu 7.5.0-3ubuntu1~18.04) 7.5.0
  
• 操作系统：linux mint
  

Answer 1

这里：

s** initialize()
{
    s** temp = (s**)malloc(sizeof(s*));
    s* f = (s*)malloc(sizeof(s));
    f->value = NULL;
    temp = &f;          // temp is now the address of a local variable
    return temp;        // now temp is returned
                        // that's undefined behavior when the returned
                        // pointer is used
}

initialize 函数返回时变量f 不存在，因此您返回的是不存在变量的地址。使用地址将是未定义的行为，即任何事情都可能发生，一般无法解释。

在特定系统上，我们可以做一些猜测。我的猜测是，一旦您添加了带有新变量的行，它就会覆盖以前存储f 的内存位置。如果没有新变量，以前存储 f 的位置仍然相同。

Answer 2

函数initialize

s** initialize()
{
    s** temp = (s**)malloc(sizeof(s*));
    s* f = (s*)malloc(sizeof(s));
    f->value = NULL;
    temp = &f;
    return temp;
}

可以调用未定义的行为，因为它返回指向局部变量的指针。而且它还有内存泄漏。

首先分配了一块内存，并将其地址分配给变量 temp

    s** temp = (s**)malloc(sizeof(s*));

然后指针被重新赋值

    temp = &f;

所以分配的内存没有被释放。

指针由局部变量的地址赋值

    s* f = (s*)malloc(sizeof(s));
    //...
    temp = &f;

退出函数后，变量f 将不再存在。所以指针 temp 的值无效。

看来你的意思是如下

s** initialize()
{
    s** temp = (s**)malloc(sizeof(s*));
    s* f = (s*)malloc(sizeof(s));
    f->value = NULL;
    *temp = f;
    return temp;
}

如果进行更改，您将获得预期的结果。

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

typedef struct s{
    int *value; 
}s;

s** initialize()
{
    s** temp = (s**)malloc(sizeof(s*));
    s* f = (s*)malloc(sizeof(s));
    f->value = NULL;
    *temp = f;
    return temp;
}

void function(s** what)
{

//Line L:   size_t count = 0;
    printf("In the function: %d\n", (*what)->value == NULL);
}

int main( void )
{
    s** m = initialize();
    printf("In the main function: %d\n", (*m)->value == NULL);
    function(m);

    free( *m );
    free( m );
}

程序输出是

In the main function: 1
In the function: 1