Arrays von Funktionen in C zurückgeben

Der Versuch, Arrays von Funktionen in C zurückzugeben, kann zu unerwartetem Verhalten führen, wie der folgende Code zeigt snippet:

int* uni(int *a,int *b)
{
    int c[10];
    ...
    return c;
}

Diese Funktion versucht, ein lokales Array c von der Funktion zurückzugeben. Wenn die Funktion jedoch zurückkehrt, wird der vom Array belegte Speicher freigegeben, was zu undefiniertem Verhalten führt, wenn der Aufrufer versucht, darauf zuzugreifen.

Das zugrunde liegende Problem liegt in der Art und Weise, wie Arrays auf dem Stapel gespeichert werden. Wenn ein Array innerhalb einer Funktion deklariert wird, wird es auf dem Stapel zugewiesen, einem Speicherbereich, der für lokale Variablen und Funktionsaufrufe verwendet wird. Wenn die Funktion beendet wird, wird der Speicher auf dem Stapel freigegeben, einschließlich des Speichers des Arrays.

Um dieses Problem zu beheben, gibt es mehrere Alternativen:

Übergabe von Zeigern:

Ein Ansatz besteht darin, Zeiger auf die Arrays von der Hauptfunktion zu übergeben:

int* uni(int *a,int *b)
{
    ...
    return a;
}

Dieser Ansatz ermöglicht der Hauptfunktion, direkt auf das Array zuzugreifen und es zu bearbeiten. Es erfordert jedoch eine sorgfältige Speicherverwaltung, um Segmentierungsfehler zu vermeiden.

Verwenden von Vektoren oder Arrays:

Anstatt einfache Arrays zu verwenden, sollten Sie die Verwendung von C-Containern wie std::vector in Betracht ziehen oder std::array. Diese Container übernehmen die Speicherverwaltung automatisch, sodass keine manuelle Zeigermanipulation erforderlich ist.

Eine Struktur zurückgeben:

Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Array in eine Struktur einzuschließen und die zurückzugeben Strukturinstanz:

struct myArray
{
   int array[10];
};

myArray uni(int *a,int *b)
{
    ...
    return c;
}

Durch die Rückgabe eines Werts (der Strukturinstanz) wird der Inhalt des Arrays in den Bereich der Hauptfunktion kopiert, wodurch der Zugriff gewährleistet wird.