c - 有没有办法让变量在当前范围之外的 1 个范围内存活？

Question

我想创建一个返回指向本地定义变量的指针的函数。为了争论，我将调用函数 struct awesome *makeCoolStruct()(我不想在外部作用域中声明变量，它应该调用 struct awesome coolness = makeCoolStruct(); 因为该函数将在多个地方被调用。

我理解为什么当我尝试这样做时编译器会出错 - 一旦程序退出该范围，局部变量就会被“销毁”，因此指针基本上是无效的。

我查看了如何在函数中返回指向局部变量的指针，虽然我明白了为什么 malloc 会起作用，但这违背了尝试这样做的目的，因为 malloc，据我所知，只要程序运行就保留变量 - 或者直到 free 被调用。但是，这意味着我必须在调用我的函数的任何内容结束时调用 free。在这一点上，我最好在每个调用范围内声明变量，然后将指针传递给它，例如 makeCoolStruct(&existingVariable);。

但是，如果有一种方法可以声明“将此变量保留在堆栈中更高的位置”(这显然会在全局范围内产生编译错误，因为堆栈中没有更高的位置)，那么我可以返回一个指针，只要我需要它，它就会一直存在，无论我决定调用 struct awesome x = makeCoolStruct();(我知道可变性问题 - 我我不是在寻找可变性)。从那时起，我真的可以在函数中返回任何我想要的东西，而不仅仅是传入的东西。

我还没有真正尝试过任何东西，因为我不知道有什么可行的。

我希望能够在执行任何使一个范围更高的变量之后返回指向局部变量的指针，而无需在调用它时为函数调用做任何准备(为它创建一个变量以用于输出，而不仅仅是将输出分配给某物。

Answer 1

您所要求的在 C 中是不可能的，但这里有一些替代方案:

传递堆栈变量:

typedef struct {
    int a;
    int b;
} Foo;

void bar(Foo* foo)
{
    foo->a = 5;
}

int main(void)
{
    Foo foo = {0};
    bar(&foo);
    return 0;
}

直接返回结构体:

Foo bar(void)
{
    Foo foo = {1, 2};
    return foo;
}

int main(void)
{
    Foo foo = bar();
    return 0;
}

手动管理内存:

Foo* bar(void)
{
    Foo* foo = malloc(sizeof(*foo));
    return foo;
}

int main(void)
{
    Foo* foo = bar();
    free(foo);
    return 0;
}

最后，如果你真的讨厌谁要继承这个项目，你总是可以使用宏:

#define FOO(X)     \
    Foo X = {0};   \
    bar(&X);