C语言函数为什么不能返回数组？
在C语言程序开发中，我们不可以编写下面这样的代码：

1. 
   7 C# \$ w/ y" M9 f5 F
2. char f(void)[8] {
   % K8 W! @5 a' d1 s; d9 f6 Z. u0 w
3. char ret;
   ; V% H! b! s; x  U: b, b- Q+ J
4. // ...fill...
     Q; N7 g1 K+ S4 O
5. return ret;
   
6. }
   
7. int main(int argc, char ** argv) {
   
8. char obj_a[10];
   " M& C2 [" L1 A9 I0 o; K
9. obj_a = f();
   
10. }

复制代码

' `8 r0 K* t7 h: j8 [$ m- B
不可以编写这样的代码

这其实就是不能在C语言函数中返回数组。但是如果将数组定义在结构体里面，就可以将其返回了，例如下面这段C语言代码，请看：

2 `3 t' z. y- \

1. 
   & A9 _. c' @* Y+ V. W) E
2. struct s { char arr[10]; };
   6 [# `+ T; F' A
3. struct s f(void) {
   
4. struct s ret;
   6 L3 c6 [4 W6 K) D% L
5. // ...fill...
   ! O/ M$ o9 M  z6 G( E
6. return ret;
   5 L5 r% q9 a1 p/ K. l- u7 o' x+ s
7. }
   1 H4 Q5 ^3 F: Z* v% W. |
8. int main(int argc, char ** argv) {
   
9. struct s obj_a;
   
10. obj_a = f();
    
11. }

复制代码

" B! ]" C  h) D
函数可以返回结构体
; Z' q4 T! W- x0 s结构体 s 只有一个数组成员 arr，显然，函数可以返回结构体，即使结构体只有一个数组成员，这是为什么呢？C语言没有严格意义上的“数组类型”
基本上，C语言中的数据结构可以分为两类，第一类数据结构可以被赋值，而第二类数据结构不可以被赋值，数组属于第二类数据结构。
除了数组，还有其他第二类数据结构吗？我想基本上没有了，除非把函数算上。与函数不能返回数组密切相关的事实是，C语言没有严格意义上的“数组类型”。可能从C语言代码角度来看，似乎有数组类型的变量，但是如果尝试将该变量像其他变量一样使用，得到的实际上是指向数组第一个元素的指针。例如下面这段C语言代码：
/ b7 U, V. |% N# w

1. 
   
2. char a[10], b[10];
   
3. a = b;

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这并不能把数组 b 的内容拷贝给数组 a，实际上，上面两行C语言代码相当于下面这一行：
2 W, _) ]; Q" M. {6 `# |

1. a = &b[0];

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& n  W) T. W; Q# i3 c

显然，左边是数组 a，而右边其实是一个指针。即使数组在某种程度上可以看作能够被赋值，但我们有很大几率得到类型不匹配，例如下面这段C语言代码：
0 S3 J' ~9 v6 t

1. 
   ; |; ?' ^7 S! G& v
2. a = f();

复制代码

; ^) G7 _- {0 t# S2 r
这里假设 f() 是一个返回数组的函数，它的核心C语言代码如下：
2 m9 y' o4 y' F

1. 
   : ^% e1 J* z, h% [3 t  }, c
2. char ret[10];
   
3. /* ... fill ... */
   + \. a) a/ j# h: X3 D( X( B
4. return ret;

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7 y& [/ V% n4 }; l% \( E. I
/ O4 s( Z8 e6 G. @
不过按照前面所说的，其实上面的返回语句相当于下面这一句：
& h# h2 x( J- i7 T/ `

1. return &ret[0];
   - `* `5 m0 }( V

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9 y, V1 R# I. g  L; s! X, \4 E
4 N, |/ c  S) H% @! e# v同样的，我们若是尝试将数组赋值给 a，最终实际得到仍然是将指针赋值给 a，熟悉C语言语法的读者应该能够看出不妥之处。
为什么把数组塞入结构体，情况就不同了呢？
+ ~( ]4 K* g9 u0 T: [9 G文章开头提到，虽然C语言的数组不可以被赋值，但是将其塞入结构体就可以赋值了。这是什么原因呢？
其实这涉及到C语言的设计初衷，以及相关的一些发展历史了。C语言在语法和语义上与机器硬件很接近，它的基本操作可以被编译为一个或者几个机器指令，占用若干个处理器周期。
( x+ {/ T6 ~* I# E+ V3 t  |C语言中的数组是特殊的，它与指针一直都是非常暧昧的。这种暧昧的关系从C语言的前身B语言就开始了，并一直延续至今，而今天的结构体语法最初并不是包含在C语言中的。
# {3 D2 U+ w6 u! p因为C语言数组与指针的暧昧关系，编译器也很难区分它们，所以我们不可能为C语言数组赋值。而且由于“赋值”操作也属于C语言的基本操作，为了贴合硬件，要求其必须在几个处理器周期完成，所以单个的“赋值”运算符 = 基本上不可能扩展到需要几千乃至几万个机器周期，以对成千上万个数组元素赋值。
基于这样的原理，早期的C语言其实连结构体赋值都是不支持的。
% y0 D; Z0 E" M2 y( k& h+ B0 T/ o# S到这里，相信不少读者又有疑问了，既然C语言的基本操作需要控制在少量的机器周期内，那为什么结构体赋值却是支持的呢？毕竟C语言中的结构体也是可以包含多个字节信息的。
C语言中的结构体也是可以包含多个字节信息的
+ I+ P+ x6 }1 j3 j正如前文所说，早期的C语言的确不支持结构体赋值，但是在后来的发展中却增加了结构体赋值能力。对此只能说是结构体幸运，“将C语言基本操作控制在少量机器周期内”只是一个准则，而不是限制。
要知道，C语言结构体通常很小，只有几十到几百字节，增加结构体赋值能力无疑能够大大方便程序员编写代码。大多数情况下，结构体赋值操作并不会严重“超时”，这其实是一种平衡。
我之前的文章曾经讨论过，程序设计语言一般都要处理一个天平，天平的两端分别是机器和程序员，如果追求极致的机器效率，将编程语言设计的十分精简，那么程序员就会非常痛苦。因此，即使是C语言，在追求高效率的同时，也要兼顾程序员的感受，所以稍稍违背一些设计准则，增加一些便利操作也是无可厚非的。
小结

C语言不支持数组赋值，更多的原因是C语言本身的特点（贴合硬件）以及一些历史原因。不过，如果真的希望对数组赋值，也是有一些技巧的，例如将数组塞入结构体。