警告：返回的局部变量“角度”的地址 [-Wreturn-local-addr]

Question

我正在尝试从我的 ODE（开放动态引擎）模拟中返回身体对象的浮点 x、y 和 z 角度值。

float* Creature::eulerAngles(const float &q0, const float &q1, const float &q2, const float &q3){

    float angles[3] = {atan2(2 * (q0*q1 + q2*q3), 1 - 2 * (q1*q1 + q2*q2)),
                      asin( 2 * (q0*q2 - q3*q1)),
                      atan2(2 * (q0*q3 + q1*q2), 1 - 2 * (q2*q2 + q3*q3))};
    return angles;
}

因为dBodyGetQuaternion 返回 4 个 const float 四元数，所以我需要进行旋转，而且我很难编译它。现在它确实编译了，但我收到了这个警告。

谁能给我解释一下为什么以及这意味着什么？

Answer 1

float angles[3] = { ... };

定义一个本地数组。

声明

return angles;

返回指向数组第一个元素的指针。

但是，一旦函数返回，数组就会被破坏。因此，返回的指针是一个悬空指针。

这就是编译器向您发出的警告。如果在调用函数中取消引用返回的指针，则会调用未定义的行为。

为了返回指向在函数返回后仍然有效的数组的指针，需要分配动态内存并返回动态内存。

float* Creature::eulerAngles(const float &q0, const float &q1,
                             const float &q2, const float &q3)
{
   float* angles = new float[3];
   angles[0] = atan2(2 * (q0*q1 + q2*q3), 1 - 2 * (q1*q1 + q2*q2));
   angles[1] = asin( 2 * (q0*q2 - q3*q1));
   angles[2] = atan2(2 * (q0*q3 + q1*q2), 1 - 2 * (q2*q2 + q3*q3));

   return angles;
}

请记住，如果您执行上述操作，则必须确保在调用函数的返回指针上调用 delete []。

为避免手动分配和释放内存的麻烦，您可以使用std::vector<float> 作为返回类型。

std::vector<float> Creature::eulerAngles(const float &q0, const float &q1,
                                         const float &q2, const float &q3)
{
   std::vector<float> angles(3);
   angles[0] = atan2(2 * (q0*q1 + q2*q3), 1 - 2 * (q1*q1 + q2*q2));
   angles[1] = asin( 2 * (q0*q2 - q3*q1));
   angles[2] = atan2(2 * (q0*q3 + q1*q2), 1 - 2 * (q2*q2 + q3*q3));

   return angles;
}

这样，内存管理会自动为您完成。

由于数组的大小固定为3，所以使用std::array<float, 3>比使用std::vector<float>要好：

std::array<float, 3> Creature::eulerAngles(const float &q0, const float &q1, const float &q2, const float &q3)
{
   std::array<float, 3> angles;
   angles[0] = atan2(2 * (q0*q1 + q2*q3), 1 - 2 * (q1*q1 + q2*q2));
   angles[1] = asin( 2 * (q0*q2 - q3*q1));
   angles[2] = atan2(2 * (q0*q3 + q1*q2), 1 - 2 * (q2*q2 + q3*q3));

   return angles;
}

Answer 2

您需要将结果粘贴到堆上，以便它在本地函数的返回中存活：

float* Creature::eulerAngles(const float &q0, const float &q1, const float &q2, const float &q3){

float * angles = new float[3]{atan2(2 * (q0*q1 + q2*q3), 1 - 2 * (q1*q1 + q2*q2)),
        asin( 2 * (q0*q2 - q3*q1)),
        atan2(2 * (q0*q3 + q1*q2), 1 - 2 * (q2*q2 + q3*q3))};
return angles;
}

Answer 3

警告说明了问题所在：您正在返回一个指向本地数组 angles 的指针。

局部变量，不管它们是简单的int 变量，还是像你这样的数组，当它们的函数返回时就会超出范围。这意味着它们会消失。拥有指向此类变量的指针意味着您不能再使用该指针，因为它不再指向该变量占用的内存。使用它会导致未定义的行为。

您的问题有两种解决方案：第一种是使用new[] 动态分配数组，并返回该指针。使用new[] 分配的内存永远不会超出范围，直到您delete[] 它。

第二种解决方案是在调用函数中定义数组，并将指向它的指针作为参数传递给你的函数。

由于我错过了这是一个 C++ 问题，因此我更推荐第三种解决方案：使用 std::array。然后你可以在函数内部本地声明数组，并返回对象，对象和编译器将确保数据根据需要复制。