一个关于函数内部指针参数返回的错误调试及分析
一个关于函数内部指针参数返回的错误调试及分析
在C语言中如下两个概念是非常重要，但又是极其容易在编程中出问题的：
1. C语言中指针存储的是一个地址，而非实际的数据项内容。
2. C语言中函数内部定义的变量的作用域或生存空间只在函数内。
下面就本人在编程中出现的一个错误代码进行分析，（这个代码出的问题就是以上2点。）除此之外提出一个gcc导致该程序费了很大功夫才找到这2个错误的bug。
01．#include<stdio.h>
02．#include<stdlib.h>
03．struct test{
04．int x;
05．int y;
06．};
07．struct test2{
08．int z;
09．struct test *w;
10．};
11．void fun(struct test2 *st)
12．{
13．struct test fst;
14．fst.x=1;
15．fst.y=2;
16．st->w=&fst;
17．printf("fun: %d %d /n",fst.x,fst.y);
18．}
19．
20．void print(struct test2 *st)
21．{
22．printf("print:%d %d/n",st->w->x,st->w->y);
23．}
24．
25．int main()
26．{
27．struct test2 *mst;
28．mst=(struct test2 *)calloc(1,sizeof(struct test2));
29．mst->w=(struct test *)calloc(1,sizeof(struct test));
30．fun(mst);
31．printf("main: %d %d/n",mst->w->x,mst->w->y);
32．print(mst);
33．return 0;
34．}
该代码的错误在于，16行处，将fun函数内的局部变量fst的地址交给了指针参数st->w，从而主函数中打印输出的时候st->w指针所指的内容由于fun函数的返回而被系统回收了。
现在看来原理非常简单。但调试该段代码却花费了本人很多时间。执行上面的程序我们得到如下的结果：
01．fun: 1 2
02．main: 1 2
03．print:2013480168 -1
在结果第1行返回正确的值1 2，并且在第2行，仍然返回的是1 2。这就让人搞不清楚了，由现在的输出怎么也不会让人联想到在fun函数里面就出了问题，因为在31行main函数中输出了正确的结果1 2，从而检查的焦点不自觉的就转移到32行调用的print函数。但该函数本来就没有任何错误，自然就陷入了麻烦之中了。
我们再看下面这个程序：
01．#include<stdio.h>
02．#include<stdlib.h>
03．struct test
04．{
05．int x;
06．int y;
07．};
08．
09．void fun(struct test *st)
10．{
11．struct test fst;
12．fst.x=1;
13．fst.y=2;
14．st=&fst;
15．printf("fun:%d %d/n",fst.x,fst.y);
16．}
17．int main()
18．{
19．struct test *mst;
20．mst=(struct test *)calloc(1,sizeof(struct test));
21．fun(mst);
22．printf("main:%d %d /n",mst->x,mst->y);
23．return 0;
24．}
同样的再14行fun函数中错误的将局部变量fst的地址给了参数指针，而主函数中该地址被系统回收，得到如下的结果：
01．fun:1 2
02．main:0 0
这个就比较明显的看出效果来，在fun函数返回后，main函数中输出的结果已经被清零了，说明fun函数部分有问题。
我们再回过头看看第一个代码，为什么会出现前面的状况，2个代码不同之处在于，第一个代码中结构体的成员本身也是指针，我们是对这个成员指针进行的操作，在fun返回后系统并没有对该成员引用的地址进行销毁（应该算是gcc的一个bug），所以在31行的main函数中返回的仍然是1 2，而32行调用print函数时，系统将保存当前的断点地址等信息，该信息恰好写入了原来fun函数分配的局部变量fst的地址，从而改变了原有的数据内容1 2，所以输出结果的第3行，得到了一个错误的结果。