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);

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

/* ret_ptr.h */
#ifndef RET_PTR_H
#define RET_PTR_H
 
extern char *get_a_day(int idx);
 
#endif

/* 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;
}

/* 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);

以下是一个完整的例子。

例 24.6. 动态分配内存并返回指针

/* 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

/* ret_allocator.c */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.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);
}

/* 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？