¿Qué tienen de especial las estructuras?

Sé que en C no podemos devolver una matriz de una función, sino un puntero a una matriz. Pero quiero saber qué es lo especial structsque los hace retornables por funciones a pesar de que pueden contener matrices.

¿Por qué la structenvoltura hace válido el siguiente programa?

#include <stdio.h>

struct data {
    char buf[256];
};

struct data Foo(const char *buf);

int main(void)
{
    struct data obj;
    obj = Foo("This is a sentence.");
    printf("%s\n", obj.buf);
    return 0;
}

struct data Foo(const char *buf)
{
    struct data X;
    strcpy(X.buf, buf);
    return X;
}

Una mejor manera de hacer la misma pregunta sería "¿qué tienen de especial las matrices?", Ya que son las matrices las que tienen un manejo especial adjunto, no structs.

El comportamiento de pasar y devolver matrices por puntero se remonta a la implementación original de C. Las matrices "decaen" a punteros, causando mucha confusión, especialmente entre personas nuevas en el lenguaje. Las estructuras, por otro lado, se comportan como tipos incorporados, como ints, doubles, etc. Esto incluye cualquier matriz incrustada en struct, excepto los miembros de matriz flexible , que no se copian.

En primer lugar, para citar C11, el capítulo §6.8.6.4, returndeclaración, (el énfasis es mío )

Si returnse ejecuta una instrucción con una expresión, el valor de la expresión se devuelve al llamador como el valor de la expresión de llamada a la función.

Devolver una variable de estructura es posible (y correcto) porque se devuelve el valor de la estructura . Esto es similar a devolver cualquier tipo de datos primitivo (devolver int, por ejemplo).

Por otro lado, si devuelve una matriz , al usar la return <array_name>, esencialmente devuelve la dirección del primer elemento de la matriz ^NOTA , que se vuelve inválida en el llamador si la matriz era local a las funciones llamadas. Entonces, devolver la matriz de esa manera no es posible.

Entonces, TL; DR , no hay nada especial con structs, la especialidad está en las matrices .

NOTA:

Citando de C11nuevo, el capítulo §6.3.2.1, ( énfasis mío )

Excepto cuando es el operando del sizeofoperador, el _Alignofoperador o el &operador unario , o es un literal de cadena utilizado para inicializar una matriz, una expresión que tiene el tipo '' matriz de tipo '' se convierte en una expresión con el tipo '' pointer to type '' que apunta al elemento inicial del objeto de matriz y no es un lvalue. [...]

No hay nada especial en los structtipos; es que hay algo especial en los tipos de matriz que evita que sean devueltos directamente desde una función.

Una structexpresión se trata como una expresión de cualquier otro tipo que no sea de matriz; evalúa el valor de struct. Entonces puedes hacer cosas como

struct foo { ... };

struct foo func( void )
{
  struct foo someFoo;
  ...
  return someFoo;
}

La expresión someFooevalúa el valor del struct fooobjeto; el contenido del objeto se devuelve desde la función (incluso si esos contenidos contienen matrices).

Una expresión de matriz se trata de manera diferente; si no es el operando de los operadores sizeofunarios o &, o si no es un literal de cadena que se usa para inicializar otra matriz en una declaración, la expresión se convierte ("decae") del tipo "matriz de T" a "puntero a T" y el valor de la expresión es la dirección del primer elemento.

Por lo tanto, no puede devolver una matriz por valor de una función, porque cualquier referencia a una expresión de matriz se convierte automáticamente en un valor de puntero.

Las estructuras tienen miembros de datos públicos de forma predeterminada, por lo que es posible, en el caso de una estructura, acceder a los datos en main pero no en el caso de la clase. Entonces, el ajuste de estructura es válido.