C语言函数不能返回数组,但可以返回结构体
为什么C语言函数可以返回结构体,却不可以返回数组?有这样的问题并不奇怪,因为C语言数组和结构体本质上都是管理一块内存,那为何编译器要区别对待二者呢?
C语言函数为什么不能返回数组?
在C语言程序开发中,我们不可以编写下面这样的代码:
char f(void)[8] {
char ret;
// ...fill...
return ret;
}
int main(int argc, char ** argv) {
char obj_a[10];
obj_a = f();
}
这其实就是不能在C语言函数中返回数组。但是如果将数组定义在结构体里面,就可以将其返回了,例如下面这段C语言代码,请看:
struct s { char arr[10]; };
struct s f(void) {
struct s ret;
// ...fill...
return ret;
}
int main(int argc, char ** argv) {
struct s obj_a;
obj_a = f();
}
结构体 s 只有一个数组成员 arr,显然,函数可以返回结构体,即使结构体只有一个数组成员,这是为什么呢?
C语言没有严格意义上的“数组类型”
基本上,C语言中的数据结构可以分为两类,第一类数据结构可以被赋值,而第二类数据结构不可以被赋值,数组属于第二类数据结构。
除了数组,还有其他第二类数据结构吗?我想基本上没有了,除非把函数算上。
与函数不能返回数组密切相关的事实是,C语言没有严格意义上的“数组类型”。可能从C语言代码角度来看,似乎有数组类型的变量,但是如果尝试将该变量像其他变量一样使用,得到的实际上是指向数组第一个元素的指针。例如下面这段C语言代码:
char a[10], b[10];
a = b;
这并不能把数组 b 的内容拷贝给数组 a,实际上,上面两行C语言代码相当于下面这一行:
a = &b[0];
显然,左边是数组 a,而右边其实是一个指针。即使数组在某种程度上可以看作能够被赋值,但我们有很大几率得到类型不匹配,例如下面这段C语言代码:
a = f();
这里假设 f() 是一个返回数组的函数,它的核心C语言代码如下:
char ret[10];
/* ... fill ... */
return ret;
不过按照前面所说的,其实上面的返回语句相当于下面这一句:
return &ret[0];
同样的,我们若是尝试将数组赋值给 a,最终实际得到仍然是将指针赋值给 a,熟悉C语言语法的读者应该能够看出不妥之处。
为什么把数组塞入结构体,情况就不同了呢?
文章开头提到,虽然C语言的数组不可以被赋值,但是将其塞入结构体就可以赋值了。这是什么原因呢?
其实这涉及到C语言的设计初衷,以及相关的一些发展历史了。C语言在语法和语义上与机器硬件很接近,它的基本操作可以被编译为一个或者几个机器指令,占用若干个处理器周期。
C语言中的数组是特殊的,它与指针一直都是非常暧昧的。这种暧昧的关系从C语言的前身B语言就开始了,并一直延续至今,而今天的结构体语法最初并不是包含在C语言中的。
因为C语言数组与指针的暧昧关系,编译器也很难区分它们,所以我们不可能为C语言数组赋值。而且由于“赋值”操作也属于C语言的基本操作,为了贴合硬件,要求其必须在几个处理器周期完成,所以单个的“赋值”运算符 = 基本上不可能扩展到需要几千乃至几万个机器周期,以对成千上万个数组元素赋值。
基于这样的原理,早期的C语言其实连结构体赋值都是不支持的。
到这里,相信不少读者又有疑问了,既然C语言的基本操作需要控制在少量的机器周期内,那为什么结构体赋值却是支持的呢?毕竟C语言中的结构体也是可以包含多个字节信息的。
正如前文所说,早期的C语言的确不支持结构体赋值,但是在后来的发展中却增加了结构体赋值能力。对此只能说是结构体幸运,“将C语言基本操作控制在少量机器周期内”只是一个准则,而不是限制。
要知道,C语言结构体通常很小,只有几十到几百字节,增加结构体赋值能力无疑能够大大方便程序员编写代码。大多数情况下,结构体赋值操作并不会严重“超时”,这其实是一种平衡。
程序设计语言一般都要处理一个天平,天平的两端分别是机器和程序员,如果追求极致的机器效率,将编程语言设计的十分精简,那么程序员就会非常痛苦。因此,即使是C语言,在追求高效率的同时,也要兼顾程序员的感受,所以稍稍违背一些设计准则,增加一些便利操作也是无可厚非的。
小结
C语言不支持数组赋值,更多的原因是C语言本身的特点(贴合硬件)以及一些历史原因。不过,如果真的希望对数组赋值,也是有一些技巧的,例如将数组塞入结构体。
C语言函数不能返回数组,但可以返回结构体的更多相关文章
- C语言实现使用动态数组来构造栈结构
我在面前一篇博客<C语言实现使用静态数组来构造栈结构>中使用了静态数组来模拟栈的操作.静态数组的大小是在代码中写死的.是存储在用户栈上面的,使用起来不灵活.在这篇博客中我会使用动态数组来构 ...
- 字符设备驱动1:新的方式添加cdev + 在open函数中将文件私有数据指向设备结构体
本例中,驱动入口处,使用cdev_add添加驱动,这点也可与字符设备驱动0:一个简单但完整的字符设备驱动程序对比一下. 另外主要讲xx_open实现文件私有数据指向设备结构体. 引子: 偶然看到,在j ...
- NumPy-快速处理数据--ndarray对象--多维数组的存取、结构体数组存取、内存对齐、Numpy内存结构
本文摘自<用Python做科学计算>,版权归原作者所有. 上一篇讲到:NumPy-快速处理数据--ndarray对象--数组的创建和存取 接下来接着介绍多维数组的存取.结构体数组存取.内存 ...
- C++ 利用指针和数组以及指针和结构体实现一个函数返回多个值
C++ 利用指针和数组实现一个函数返回多个值demo1 #include <iostream> using namespace std; int* test(int,int,int); i ...
- 用C语言关于学生管理系统的几种实现方法(一位数组,二维数组,指针,结构体)
一位数组: #include <stdio.h> #include<string.h> #define N 5 void luru(float s[],int n); void ...
- Swift - 复杂数据类型说明(数组,字典,结构体,枚举)
1,数组 - Array 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 var types ...
- c语言中使用自带的qsort(结构体排序)+ 快排
c中没有自带的sort函数emm 不过有自带的qsort函数 (其实用法都差不多(只是我经常以为c中有sort 头文件要用 #include <stdlib.h> 一定要重新把指针指向的值 ...
- Swift 数组,字典,结构体,枚举
1.数组 let types = ["none","warning","error"]//省略类型的数组声明 var menbers = [ ...
- 函数指针,使用qsort,进行结构体排序
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define STU_NAME_LEN 16 /*学生信息*/ typedef struct s ...
- [iOS]C语言技术视频-13-指针变量练习三(结构体指针变量)
下载地址: 链接: http://pan.baidu.com/s/1bnx2xm3 密码: t4mj
随机推荐
- openresty + lua
lua语法总结: 1. 导入模块(用require来加载,模块是一个类型为table的全局变量) 导入写好的包,举例如下: 2. lua 数据类型(有8种:nil.boolean.number.str ...
- Python | 字符串拆分和拼接及常用操作
一.字符串拆分 str = "hola ha1 ha2 china ha3 " # partition 从左侧找到第一个目标,切割成三组数据的[元组] str1 = str.par ...
- Wordpress里提示警告信息creating default object from empty value in *** 的解决方法
PHP里提示 Creating default object from empty value 的问题,一般是由于PHP版升级的原因,PHP 5.4 以上的版本一般会报这个错误.PHP的解决方法:找到 ...
- 网关集成Swagger出现404错误
原因是忘了在需要生成api的类上加入注解 @EnableSwagger2Doc
- c++对象的内存模式
#include <iostream> using namespace std; class Obj { private: int* a; public: int* ga() { retu ...
- google插件跨域含用户请求WebApi解决的方案
问题描述: google插件跨域请求WebApi相关解决方案 1.ajax解决含登录用户信息 $.ajax({ url: url, type: "POST", timeout: 6 ...
- 神经网络的基础-Graph,Session
张量:基于 Tensorflow 的 NN:用张量表示数据,用计算图搭建神经网络,用会话执行计算图,优化线上的权重(参数),得到模型. 张量:张量就是多维数组(列表),用“阶”表示张量的维度. 0 阶 ...
- SqlDataAdapter、DataSet、DataTable使用
原文链接:https://blog.csdn.net/zhang_hui_cs/article/details/7327395 using System.Data; using System.Data ...
- [消灭虫子] Qt 套接字发不出去东西
最近状态不是太好,导致出现bug之后心烦意乱的 遇到这样的事情,就是在 这样的函数执行之后服务端收不到任何消息,但是在调试台显示已经发送了正常的字节数. 表示大概已经发出去了,但是我确定服务端没有问题 ...
- [已解决]Mac 升级至10.15 VM 出现黑屏等
关闭Rootless 进入恢复模式(重启系统时按住command+R进入恢复模式)下打开终端; 关闭系统SIP保护:csrutil disable; 重启,进入正常系统; 解决无法添加VMware辅助 ...