如何在C语言中从函数返回指向数组的指针（Pointer-To-Array）

指向数组的指针是C语言中一个相对冷门的特性，它和“数组指针”（指向数组元素的指针）是不同概念，基础用法示例：

int arr[] = { 3, 5, 6, 7, 9 };
int (*arr_ptr)[5] = &arr; // arr_ptr是指向包含5个int元素的数组的指针

printf("[2]=%d", (*arr_ptr)[2]); // 输出6，等价于arr[2]

这个特性的一个实用场景是将动态分配的一维指针“还原”为指向数组的指针，方便以数组下标方式访问：

int *ptr = malloc(sizeof(int) * 5);
int(*arr_ptr)[5] = (int(*)[5])ptr; // 强制转换类型

printf("[2]=%d", (*arr_ptr)[2]); // 可以像访问数组一样操作动态分配的内存

你尝试定义返回指向数组的指针的函数时失败，问题出在malloc返回值的类型转换上，以下是两种修正方案：

方案一：显式类型转换修正 #

原代码中malloc返回的void*直接赋值给int(*)[5]类型变量，在C89标准下需要显式强制转换，修正后代码：

int (*)[5] create_arr_5(void) 
{
    int(*arr_ptr)[5] = (int(*)[5])malloc(sizeof(int) * 5);
    return arr_ptr;
}

方案二：用typedef简化类型声明 #

为提升代码可读性，建议用typedef定义指向数组的指针类型后再编写函数：

// 定义包含5个int的数组类型
typedef int IntArr5[5];

// 返回指向该数组类型的指针
IntArr5* create_arr_5(void) 
{
    IntArr5* arr_ptr = (IntArr5*)malloc(sizeof(IntArr5));
    return arr_ptr;
}

或者直接定义指向数组的指针类型：

typedef int (*IntArr5Ptr)[5];

IntArr5Ptr create_arr_5(void) 
{
    IntArr5Ptr arr_ptr = (IntArr5Ptr)malloc(sizeof(int) * 5);
    return arr_ptr;
}

调用示例 #

使用修正后的函数可按如下方式操作：

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

// 此处放入修正后的create_arr_5函数

int main() {
    int (*arr)[5] = create_arr_5();
    if (!arr) {
        perror("malloc failed");
        return 1;
    }
    // 赋值并访问
    (*arr)[2] = 10;
    printf("[2]=%d\n", (*arr)[2]);
    free(arr); // 直接释放指针即可
    return 0;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者gberth