C++函数返回char数组指针的内存问题及无泄漏实现咨询

问题1：若函数返回指向char数组的指针但未使用该返回值，会出现什么问题？ #

具体影响取决于指针指向的内存分配类型：

• 如果指针指向栈上的局部数组：返回局部栈指针本身就属于未定义行为，未使用返回值不会额外带来新问题，但该返回逻辑本身就是错误的。
• 如果指针指向堆上动态分配的内存：未接收返回值就没有办法手动释放对应内存，会直接造成内存泄漏。
• 如果指针指向静态存储区或字符串常量：未使用返回值不会产生任何负面影响，对应内存会在程序结束后自动回收。

问题2：两个示例函数执行时的内存分布情况 #

先说明两个函数的已知问题：

• retCharPtr返回局部栈数组指针，本身就是未定义行为
• retCharPtr1中new出来的char数组未初始化，直接调用strcat会因为找不到'\0'结束符触发未定义行为，应当先做初始化或使用strcpy写入字符串。

执行std::cout << retCharPtr1();的情况 #

函数内data指针指向的数组通过new分配，存储在 堆内存区域，返回的指针指向该堆地址，cout可以正常输出内容（前提是修复上述初始化bug），但如果后续不调用delete[]释放该地址会造成内存泄漏。

执行std::cout << retCharPtr();的情况 #

函数内data是局部数组，存储在 栈内存区域，函数执行结束后对应栈帧会被销毁，返回的指针为野指针，此时cout输出该指针指向的内容属于未定义行为，可能出现乱码、程序崩溃，也可能碰巧输出残留字符串，结果完全不可预期。

问题3：未接收int类型返回值的处理逻辑 #

int属于值类型，返回值通常会存储在寄存器或者当前调用栈的临时空间中，如果调用方不存储该返回值，编译器会直接将其丢弃，对应的存储资源（寄存器或栈空间）会立刻被后续操作复用，不会在整个程序运行周期被占用，完全不存在内存泄漏风险。

问题4：无需手动delete、无内存泄漏的可输出数组实现方案 #

推荐以下三种成熟方案：

1. 返回std::string（最推荐）
   std::string内部自动管理内存，离开作用域后自动释放，原生支持cout直接输出，示例代码：

   #include <string>
   std::string getStr() {
       return "Data is here";
   }
   // 调用方式：std::cout << getStr();
   

2. 返回静态存储区的字符串指针
   若返回的字符串内容固定，可以将数组定义为静态变量，生命周期和程序一致，不需要手动释放：

   const char* getStaticStr() {
       static const char data[] = "Data is here";
       return data;
   }
   

3. 返回std::array<char, N>容器
   如果需要固定长度的数组结构，可以返回std::array值类型，它存储在栈上，自动管理生命周期，使用时只需保证数组内字符串以'\0'结尾即可正常输出。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Vladyslav Rehan