C语言中封装指向局部变量的指针为结构体返回是否仍属于未定义行为

• 该操作本质依然属于未定义行为（UB），不存在让其合法化的结构体特殊特性
  根据C语言标准，函数内定义的非静态局部变量属于自动存储期对象，函数执行结束时，这类变量的生命周期立即终止，对应的栈内存会被回收复用。无论指向这块内存的指针是直接返回，还是被打包进结构体作为成员返回，只要指针指向的内存已经失效，后续对该指针的解引用操作都属于未定义行为。
• GCC 6.3.0搭配-Wall未触发警告，仅为编译器静态检测的覆盖疏漏
  GCC针对“直接返回局部变量地址”的场景有专门的静态规则，这类场景会直接抛出警告；但当局部变量地址先被存入结构体、再随结构体值返回时，当前版本的静态分析逻辑没有覆盖这种间接返回悬垂指针的路径，因此不会触发告警。告警缺失不代表代码符合标准规范。
• 示例代码能正常输出5仅为当前环境的巧合，结果不具备稳定性
  这段代码输出5的原因是foo返回后，原局部变量a对应的栈内存还没有被后续的printf调用的栈准备逻辑覆盖，因此读出了残留的原值。只要在foo返回、解引用指针之间插入任何可能修改栈内存的操作（比如调用其他函数、定义新的局部变量），或者调整编译优化等级、更换编译器版本，就完全可能出现输出随机值、程序崩溃等不可预期的结果。
• 实现同类需求的合法改造方向
  • 改用堆分配对象：通过malloc在堆上分配需要传递地址的变量内存，后续需要手动调用free释放避免内存泄漏。
  • 延长变量生命周期：给原局部变量加static修饰，让它的存储期从函数执行结束延长到整个程序运行周期，注意这类写法会让变量成为全局状态，多线程、高频调用场景下要额外处理状态冲突问题。
  • 直接返回值而非指针：如果仅需要拿到局部变量的数值，直接返回对应变量值即可，从根源上规避悬垂指针问题。

注：当前GCC 6.3.0版本的-Wall选项未覆盖此类间接悬垂指针检测，更高版本的GCC如果开启-Wall加额外静态分析参数，是可以识别这类风险的。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ripytide