C语言中函数间动态内存的传递

在编程实现从字符串提取连续的数字时，发现在函数内申请的动态内存无法传递到main函数中使用，基于此写下这篇文章，探究C语言中函数间动态内存的传递方式。

一、写在前面

C语言中，动态申请的内存划分在堆中，其生存周期与程序生存周期一致，系统不会自动回收，需要程序员调用free()函数手动调用。既然如此，如果在函数中申请一个动态内存，那么如何在main函数中调用呢？

二、具体实例

1.错误实例

有如下代码：

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

void Func(int a[], int n)
{
    a = (int*)malloc(sizeof(int)*n);
    for(int i=0; i<n; i++) a[i] = i;
}

int main()
{
    int n = 5, *a = NULL;
    Func(a, n);
    if(!a) printf("a is null!\n");
    else
    {
        for(int i=0; i<n; i++) printf("%d ", a[i]);
    }

    return 0;
}

上述代码中，在Func()函数中对a数组进行了动态内存申请，在main()函数中进行调用，程序运行结果为a is null!。造成这种结果是因为此时函数传递方式为值传递，这意味着将指针a传递给函数Func()时，实际上是传递了一个a的副本即当在Func()函数内为a分配内存时，实际上在修改a的副本而不是main()函数中的a。

2.正确实例

在C语言中，函数之间的动态内存传递方式主要有两种：①使用函数传参的方式。此时形参必须为双维指针，否则函数内分配的动态内存无法传入至主函数中。②采用函数返回值的形式，返回值为单维指针。

// 方式一：函数传参
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

void Func(int **a, int n)
{
    *a = (int*)malloc(sizeof(int)*n);
    for(int i=0; i<n; i++) (*a)[i] = i;
}

int main()
{
    int n = 5, *a = NULL;
    Func(&a, n);
    if(!a) printf("a is null!\n");
    else
    {
        for(int i=0; i<n; i++) printf("%d ", a[i]);
    }

    return 0;
}

// 方式二: 函数返回值
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int* Func(int n)
{
    int *temp = (int*)malloc(sizeof(int)*n);
    for(int i=0; i<n; i++) temp[i] = i;
    return temp;
}

int main()
{
    int n = 5, *a = NULL;
    a = Func(n);
    if(!a) printf("a is null!\n");
    else
    {
        for(int i=0; i<n; i++) printf("%d ", a[i]);
    }

    return 0;
}

三、题外话

在C语言中动态内存的申请可采用malloc()和realloc()函数，前者仅需要传递一个函数参数即需要的内存大小，而后者则需要传递两个函数参数即realloc(ptr, size)，ptr为目的函数指针，成功时返回指向新内存块的指针且原内存将会释放；失败时返回NULL且原指针ptr指向的内存块仍然有效。若ptr为空指针，则该函数效果同malloc()函数。
实际上，realloc()函数用于对已分配内存的扩展，其扩展机制如下：