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4. 返回值是指针的情况 ​

返回值显然是传出的而不是传入的，如果返回值传出的是指针，和上一节通过参数传出指针类似，也分为两种情况：第一种是传出指向静态内存或已分配的动态内存的指针，例如localtime(3)和inet_ntoa(3)，第二种是在函数中动态分配内存并传出指向这块内存的指针，例如malloc(3)，这种情况通常还要实现一个释放内存的函数，所以有和malloc(3)对应的free(3)。由于这两种情况的函数接口相同，应该在文档中说明是哪一种情况。

表 24.5. 返回指向已分配内存的指针示例：unit_t *func(void);

调用者实现者
1. 调用函数

2. 将返回值保存下来以备后用		1. 规定返回值指针的类型 unit_t *func()

2. 返回一个指针

以下是一个完整的例子。

例 24.5. 返回指向已分配内存的指针

c
/* ret_ptr.h */
#ifndef RET_PTR_H
#define RET_PTR_H

extern char *get_a_day(int idx);

#endif
c
/* ret_ptr.c */
#include <string.h>

#include "ret_ptr.h"

static const char *msg[] = {"Sunday",   "Monday", "Tuesday", "Wednesday",
                            "Thursday", "Friday", "Saturday"};

char *get_a_day(int idx) {
    static char buf[20];
    strcpy(buf, msg[idx]);
    return buf;
}
c
/* main.c */
#include <stdio.h>

#include "ret_ptr.h"

int main(void) {
    printf("%s %s\n", get_a_day(0), get_a_day(1));
    return 0;
}

这个程序的运行结果是Sunday Monday吗？请读者自己分析一下。

表 24.6. 动态分配内存并返回指针示例：unit_t *alloc_unit(void); void free_unit(unit_t *p);

调用者实现者
1. 调用 alloc_unit 分配内存

2. 将返回值保存下来以备后用

3. 调用 free_unit 释放内存		1. 规定返回值指针的类型 unit_t *

2. alloc_unit 分配内存并返回指向该内存的指针

3. free_unit 释放由 alloc_unit 分配的内存

以下是一个完整的例子。

例 24.6. 动态分配内存并返回指针

c
/* ret_allocator.h */
#ifndef RET_ALLOCATOR_H
#define RET_ALLOCATOR_H

typedef struct {
    int number;
    char *msg;
} unit_t;

extern unit_t *alloc_unit(void);
extern void free_unit(unit_t *);

#endif
c
/* ret_allocator.c */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#include "ret_allocator.h"

unit_t *alloc_unit(void) {
    unit_t *p = malloc(sizeof(unit_t));
    if (p == NULL) {
        printf("out of memory\n");
        exit(1);
    }
    p->number = 3;
    p->msg = malloc(20);
    strcpy(p->msg, "Hello world!");
    return p;
}

void free_unit(unit_t *p) {
    free(p->msg);
    free(p);
}
c
/* main.c */
#include <stdio.h>

#include "ret_allocator.h"

int main(void) {
    unit_t *p = alloc_unit();

    printf("number: %d\nmsg: %s\n", p->number, p->msg);
    free_unit(p);
    p = NULL;
    return 0;
}

思考一下，通过参数分配内存需要两层的指针，而通过返回值分配内存就只需要返回一层的指针，为什么？