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c/c++ 函数返回指针和引用所引发的问题

news 2025/7/31 3:24:12

1、函数返回指针

以下例子中，返回的指针指向的是一个局部变量 a 的地址，当 funcInt 函数结束时，a 的生命周期也就结束了，a 所占用的内存空间将被释放，此时指针指向的地址不变，但是存储值是一个未知数，再使用这个指针是未定义的行为，可能会导致程序崩溃或者出现其他异常。

#include "iostream"
// 返回int指针地址
int * funcInt(){int a = 101;return &a;
}
int main() {int *pInt = funcInt();std::cout <<"funcInt:" <<*pInt<< std::endl; return 0;
}

打印结果：

funcInt:32760

通过结果可以看出，结果并不是我们期待的值 101，所以代码这么写是有问题的，也是不安全的行为；

解决方案一：使用 static

使用static 表示将这个变量存储到全局区（static静态区），此时就不受栈区管控，当funcInt 函数执行完成后，数据依然存在,代码如下：

#include "iostream"
// 返回int指针地址
int * funcInt(){static int a = 101;return &a;
}
int main() {int *pInt = funcInt();std::cout <<"funcInt:" <<*pInt<< std::endl; return 0;
}

解决方案一：使用动态分配内存 new

动态分配的内存空间，手动释放后才会清除数据，代码如下

// 返回动态分配内存的int指针
int * funcIntNew(){int * a = new int(101);// 动态分配的内存空间，手动释放后才会清除数据return a;
}
int main() {int *aNew = funcIntNew();std::cout <<"aNew:" <<*aNew<< std::endl;delete aNew;//动态分配的内存必须手动释放
}

2、函数返回引用

引用和指针是一样的，因为引用其实就是带const的指针，

int & funcInt(){int a= 100;int & a_ref =  a;return a_ref;
}int main() {int &i= funcInt();std::cout <<"funcInt:" <<i<< std::endl; 
}

打印结果:

funcInt:32760

可以发现，打印的也是不确定的值；并不是我们期待的100，这是因为返回的指针指向的是一个局部变量 a 的地址，当 funcInt 函数结束时，a 的生命周期也就结束了，a 所占用的内存空间将被释放，再使用这个指针是未定义的行为，可能会导致程序崩溃或者出现其他异常。

解决方案一：static

// 返回静态变量的引用（安全）
int & funcIntStatic(){static int a= 100;int & a_ref =  a;return a_ref;
}int main() {int &i1= funcIntStatic();std::cout <<"funcIntStatic:" <<i1<< std::endl; // 打印结果：funcIntStatic:100
}

错误示范：使用动态分配内存new


// 返回动态分配内存变量的引用（不安全，未释放动态分配的内存空间）
int & funcIntNew(){int *a= new int(100);int & a_ref = *a;//delete a; // 一旦释放，main 函数中获取到的值就不确定了，return a_ref;
}
int main() {int &i2= funcIntNew();std::cout <<"funcIntNew:" <<i2<< std::endl; 
}