C 如何为函数中的结构正确分配内存以返回其值供以后使用，以及如何将结构强制转换为指针？

我目前正在自学C，以便掌握一个大学项目。在该项目中，我们有几个签名，这些签名是为了解决我们的任务而需要实现的。经过几个小时的努力取得了一些进展，我必须承认我对函数的返回类型完全感到困惑。我将向您展示一些代码：

这是一种表示以32为基数的幂的数字的结构

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef unsigned int uint32;
typedef struct 
{
  int n;
  uint32* words;
}
foo;

如您所见，该函数将指向结构的两个指针作为参数，并返回结构的值，而不是指向结构的指针。这意味着我必须在本地创建一个foo实例并返回它

foo add(foo* a, foo* b)
{
  foo result = {1, malloc(sizeof(uint32))};
  // do something with result
  return result;
}

1）这次尝试有什么错误吗？在我的生产代码中，我在访问返回的结构的值时遇到了问题：在返回结构后，它们似乎发生了变化。不幸的是，我无法在一个更简单的应用程序中重现这种行为，这让我更加担心我做的都是错的。我还尝试使用malloc为变量result分配内存，但这似乎只有在创建指向foo的指针时才起作用，因为我无法返回指针，这似乎是没有选项的

2） 我正在寻找一种将返回类型（可能不是正确的术语）转换回指针的方法。 让我们假设我有以下代码：

   foo* bar1 = malloc(sizeof(foo));
   bar1->n = 1;
   bar1->words = malloc(bar1->n * sizeof(uint32));
   bar1->words[0] = 4294967295;
   foo* bar2 = malloc(sizeof(foo));
   bar2->n = 1;
   bar2->words = malloc(bar2->n * sizeof(uint32));
   bar2->words[0] = 21;
   foo bar3 = add(bar1, bar2);

很好。我现在如何使用bar3的值再次调用add函数。像这样：

   foo bar4 = add(bar1, bar3);

---

After还尝试了创建foo*和分配值的各种尝试，但都失败了，我决定发布这个问题，以获得一些好的答案，帮助我更好地理解C。

您正在查找运算符的地址，&&foo3将返回一个指向foo3的指针。

更新我收回先前的解释。我通过valgrind运行了您的代码，事实上，您不会产生任何泄漏或错误的内存访问。按照您的方式，结构是按值返回的，因此在返回时会将其复制到新结构中。完成后，您唯一需要做的就是

free（）

单词指针

你奇怪的结果可能是你正在做的事情的结果，这里没有显示

您需要返回指向foo的指针：

foo* add (foo* a, foo* n) {
  foo result* = malloc(...);

  /* do some addition */

  return result;
}

不要忘记

free（）

通过这种方式获得的

foo

结构

到unDrTrand您的方法不起作用的原因，考虑在<代码> Advices（）/代码>作用域中声明的变量的生存期：

已输入

add（）

将创建一个新的

foo

结构，并将其分配给变量

result

函数

add（）

返回并释放该范围内变量的内存

在

add（）

之外，调用方接收存储在内存中标记为未使用的位置的结构

尝试访问该结构会产生未定义的结果，因为它所在的内存可能会分配给其他数据

考虑我提出的解决方案流程：

已输入

add（）

在堆上分配新内存，该内存的地址存储在

result

中

函数

add（）

返回

result

的值（表示内存中地址的整数）

在

add（）

之外，

result

指向的位置仍然是堆上的分配位置，返回的指针可以安全地取消引用

在该位置使用完结构后，调用

free（result）

，该位置被标记为未使用

希望有帮助！有关更多信息，您应该研究内存堆是什么以及分配是如何工作的。

1）要访问返回的结构，您只需要执行以下操作：

 printf("[bar3] n %d words %d\n", bar3.n, *(bar3.words));

2） 要将

bar3

再次传递到函数

add

。您需要传递bar3的mem地址，该地址可通过操作员

和
访问：

   foo bar4 = add(bar1, &bar3);

或

如果这样做，则可以保留函数的定义而不返回指针。
Edited：我不能使用返回foo*的函数签名。我要还福。我还尝试了foo result=malloc（sizeof（foo））；但这只会给我一个编译错误，说明我使用了无效的初始值设定项。我更新了我的答案，你需要执行
foo*result=malloc（…）
，我输入了一个错误。您的函数必须返回一个
foo*
，才能按照您描述的方式工作。谢谢您的回答。好的，你证明了我对堆栈/堆上内存管理的变量作用域的理解是正确的。让我困惑的是，这个函数的签名必须与我在问题中发布的签名匹配。（由大学给出）我必须归还foo，我不能归还foo*。根据你的帖子和我对内存分配的理解，我似乎不知道该怎么做。为什么你必须返回
foo
？为什么签名是固定的？也许如果你发布真实的代码，问题就显而易见了。另一种可能性是，您可以修改传入的
foo
之一，而不是返回
foo
。因为该方法的签名在大学提供的需求规范中给出。（我知道这个任务与现实世界中的任何应用程序都相去甚远，但不幸的是，我必须以这种方式编写代码才能通过笔试。）@citronas:我要说得清楚一点——在示例
add（）
函数中，返回
struct
的方式没有任何问题。在您的完整程序中，问题很可能是您分配s的
单词
成员的方式
   foo bar4 = add(bar1, &bar3);

foo bar3_p = &bar3;
foo bar4 = add(bar1, bar3_p);