C基本字符串返回函数

Question

我对 C 语言还是很陌生。我仍然完全不了解指针的所有内容。 我正在尝试创建一个返回字符串的方法。 函数就到这里了，还不完整。

char getS(char *fileName){
    FILE *src;
    if((src = fopen(fileName, "r")) == NULL){
        printf("%s %s %s", "Cannot open file ", fileName, ". The program is now ending.");
        exit(-1);
    }
    char *get = " ";        
    //insert getting a random word here
    return(*get);
}

我正在尝试这样调用方法

char *article = getS("articles.txt");
char *noun = getS("nouns.txt");
char *verb = getS("verbs.txt");

编译器给了我这个：

error: invalid type argument of unary ‘*’ (have ‘int’)

我该怎么办？

Answer 1

以下信息可能比您要查找的信息多得多。现在不要太担心吸收它，但你以后可能会需要它。

首先，关于术语的重要说明。 C 没有“字符串”类型。引用 ISO C 标准：

string 是一个连续的字符序列，以第一个 null 结尾，包括第一个 null 特点。 [...] 指向字符串的指针 是指向其初始（最低地址）的指针 字符。

特别是，char* 值是一个指针，不是一个字符串（尽管我们通常使用char* 指针来访问和操作字符串）。即使一个数组本身也不是一个字符串，尽管它可以包含一个字符串。

对于您的（相对简单的）函数，您返回的 char* 值指向字符串文字的（第一个字符），因此内存管理不是问题。对于更复杂的情况，该语言坦率地说并不是特别有用，您必须自己做一些工作来管理内存。

一个函数可以很容易地返回一个指向字符串的char* 值，允许调用者对该字符串做它喜欢做的事情——但是构成该字符串的字符存储在哪里？

有（至少）三种常见的方法。

(1) 函数返回一个指向char的静态数组开头的指针：

char *func(void) {
    static char result[100];
    // copy data into result
    return result;
}

这可行，但它有一些缺点。 result 数组只有一个副本，对func() 的连续调用将破坏该数组的内容。并且数组有固定的大小；它必须足够大以容纳它可以返回的最大字符串。标准 C asctime() 函数就是这样工作的。

(2)调用者可以传入一个指向字符串的指针，并让函数填充：

void func(char *buffer) {
    // code to copy data into the array pointed to by buffer
}

这给调用者带来了负担，它必须分配char 的数组，尤其是必须知道它需要多大。

(3) 函数可以使用malloc()为字符串分配内存：

char *func(void) {
    char *result = malloc(some_number);
    if (result == NULL) {
         // allocation failed, cope with the error
    }
    // copy data into the array pointed to by result
    return result;
}

这样做的好处是函数可以决定它需要分配多少内存。但是调用者必须知道字符串是在堆上分配的，所以它可以稍后通过调用free() 来释放它。 malloc() 和 free() 函数也可能相对昂贵（但不要担心，除非您确定程序的性能不够好）。

其实还有第四种方法，但是错了：

char *bad_func(void) {
    char result[100];
    // copy data into result
    return result; // equivalent to "return &result[0];"
}

这里的问题是result是函数本地的，并没有定义为static，所以一旦函数返回，数组对象就不再存在了。调用者将收到一个指向不再保留的内存的指针，并且可以在你背后重复使用。您可以返回指向本地 static 对象的指针（因为在程序的整个生命周期中都存在单个副本），并且您可以返回本地非 static 对象的 值，但是您不能安全地返回本地非static 对象的地址。

comp.lang.c FAQ 是一个很好的资源。

Answer 2

这完全取决于您的字符串是否具有恒定大小。通常人们对这些函数使用缓冲区参数，因为如果你在函数内部分配字符串内存空间，并返回一个指向它的指针，那么你必须释放函数外部的内存，如果不这样做，你会丢失内存引用导致内存泄漏。

所以返回字符串的函数的最佳方法是这样的：

void getS(char *fileName, char *output, size_t len)
{
    FILE *src;
    if((src = fopen(fileName, "r")) == NULL)
    {
        printf("Cannot open file '%s'. The program is now ending.", fileName);
        exit(-1);
    }
    fread(output, sizeof(char), len, src); // Just an example without error checking
    fclose(src);
}

然后你会这样使用它：

char content[512];
getS("example.txt", content, 512);
// From now, you can use 'content' safely

或者使用malloc.h进行动态分配：

char *content = (char *)malloc(512 * sizeof(char));
getS("example.txt", content, 512);
// Use 'content', and after using it, free its memory:
free(content);

但是从那时起，您将学会正确使用它。但是，如果您想以任何方式返回文字字符串（这不是您的情况，除了您不完整的示例代码），您必须使用 char * 作为函数的返回类型，并且使用 return get; 而不是 *get ，因为使用 *get 您返回的是一个字符（例如第一个字符），而不是指向字符串的指针。

FrankieTheKneeMan 的回答对您了解返回的内容以及代码无法正常工作的原因非常有用...

Answer 3

C 中的指针是一些其他信息的地址。 C 自带两个一元运算符来处理这个问题。

*

dereferences 指针 - 或获取指向的内存空间的信息。

&

获取你正在谈论的信息的地址，所以：

int p;
int* q = &p; //int* is a pointer to an it.

q==p; //Error (or at least a warning)
*q == p; //true
q == &p; //true
*q == &p; //ERROR
&q == &p; //false, but also probably an error, depending on your compiler and settings

所以，当你声明 char * get 时，你声明的是“一个指向字符的指针”——C 知道按照惯例它可以被视为一个字符数组。但是，当您尝试 return * get 时，C 认为您正在尝试返回 get 寻址的内存中的字符。

所以改为return get，你会返回你正在寻找的指针。

这是否为你揭开了万能指针的神秘面纱？

（顺便说一句：你可能想malloc char * 以避免指针被堆栈内存清除，但这完全是一个不同的问题）。

Answer 4

您的函数应该返回一个 char *（一个字符串），而不是一个 char，并且它应该返回相同的值。于是函数变为：

char * getS(char *fileName) {
    FILE *src;
    if((src = fopen(fileName, "r")) == NULL) {
        printf("%s %s %s", "Cannot open file ", fileName, ". The program is now ending.");
        exit(-1);
    }

    char *get = " ";        
    //insert getting a random word here

    return get;
}

Answer 5

getS 的类型是char，但您将其分配给char* 类型的变量。大概你希望getS返回一个字符串，所以它的类型应该是char*，你应该返回get而不是*get（这只是get的第一个字符）。