无法通过指针从函数返回 3d 数组

Question

我有一个函数，它返回一个 3-d 整数数组作为指向其中第 0 个 2-D 数组的第 0 个 1-D 数组的指针。它的尺寸为2*3*4。这是我的功能：

    int (*ultimate())[4] {
        int a[2][3][4] = {
                {
                        {1,2,3,4},
                        {5,6,7,8},
                        {9,10,11,12}
                },
                {
                        {13,14,15,16},
                        {17,18,19,20},
                        {21,22,23,24}
                }
        };
        return (int (*)[4]) a;
    }

我以两种不同的方式使用此功能：

在第一种方法中，我将指针指向一维数组，看到有 6 个这样的数组，逐个打印出来：

int (*q)[4];
q = ultimate();
for (int i = 0; i < 2*3; i++) {
    printf("\n");
    for (int k = 0; k < 4; k++) {
        printf("%d ",*(*(q+i)+k));
    }
}

在下一个方法中，我只是简单地使用返回值来获取3-D数组中第一个元素的地址，然后打印全部：

int *p;
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        p = (int *) (q+i*3);
        pnl();
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            for (int k = 0; k < 4; k++) {
                printf("%d",*p);
                p++;
            }
        }
    }

但是，在这两种情况下，我都会得到垃圾值。在第一种方法中，我得到了数组的一些行，而其他值是垃圾，而在第二种方法中，所有值都是垃圾。知道我哪里错了吗？

Answer 1

您正在堆栈上的函数内部创建数组。当函数退出时，该内存被回收。因此无法保证您将能够访问这些值。

您获得随机正确值的原因是偶然的，该内存区域尚未被覆盖。为避免这种情况，请使用malloc 在堆上声明数组或创建静态常量等。

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编辑：静态常量是指函数外部的全局常量。从技术上讲，函数内静态变量的生命周期等于程序的生命周期。但是因为 C 规范不保证线程安全，所以在程序关闭时可能会出现潜在的错误。

编辑 2：我设法找到了一个描述此问题的 SO 问题：What is the lifetime of a static variable in a C++ function?

Answer 2

在 C/C++ 中，函数不能将数组声明为返回类型。

例如在C标准中有这样写

6.7.6.3 函数声明符（包括原型） 约束 1 函数声明器不应指定返回类型为函数类型或数组 输入。

至于您的代码，它具有未定义的行为，因为该函数返回指向具有数组类型的本地对象的指针。退出函数后，数组将被销毁。