c - 结构体字段中的数组在返回时是否始终保留？

Question

我知道我无法从函数返回本地声明的数组，因为该数组位于函数的堆栈空间中，返回后，指针将悬空。

即此无效

int* test() {
    int x[3] = {1,2,3};
    return x;
}

main() {
    int* x = test();
}

因此，我对返回包含数组的结构感到紧张；由于它们只是结构体连续内存空间的一部分，因此在返回时会被复制。

即这完全没问题

typedef struct Container {
    int arr[3][3];
} Container;

Container getContainer() {
    Container c = {.arr = {{1,2,3}, {4,5,6}, {7,8,9}} };
    return c;
}

int main() {
    Container c = getContainer();
    // c.arr is "deep copied" to main's stack space
}

不过，我有一种强烈的本能去做类似的事情

void populateContainer(Container* c) {
    int arr[3][3] = {{1,2,3}, {4,5,6}, {7,8,9}};
    memcpy(c->arr, arr, 3*3 * sizeof(arr));
}

int main() {
    Container c;
    populateContainer(&c);
}

所以我的问题是，我是否应该相信在返回结构时数组将始终安全地按值复制，并避免后一种模式？我一直使用 C99 标准。是否有编译器不尊重这一点，而我应该使用更丑陋但看起来更安全的地址传递模式？

Answer 1

根据6.9.1p3 :

The return type of a function shall be void or an object type other than array type.

关于对象类型的定义，来自 6.2.5p1 :

The meaning of a value stored in an object or returned by a function is determined by the type of the expression used to access it. (An identifier declared to be an object is the simplest such expression; the type is specified in the declaration of the identifier.) Types are partitioned into object types (types that fully describe objects), function types (types that describe functions), and incomplete types (types that describe objects but lack information needed to determine their sizes).

另请参阅this question关于对象类型。

<小时/>

总之，因为这是一个有效的对象类型:

struct Container {
    int arr[3][3];
};

如果您的编译器符合标准，即使 Container 是在函数堆栈内创建的，您也可以预期 Container c = getContainer(); 可以正常工作然后返回，因为标准没有指定返回值的来源。