5 
#include <stdio.h>
void main() {
    {
        int x;
        printf("%p\n", &x);
    }
    {
        int x;
        printf("%p\n", &x);
    }
}

我认为运行它会两次输出相同的东西。当它声明第一个变量时，它会增加堆栈指针，然后离开范围，因此它会减少它，然后第二次重复该过程，因此两次int x都会占用堆栈上的相同内存位置。

但事实并非如此。堆栈指针不会递减，并且int x在这两种情况下都占用堆栈中的不同位置。事实上，第一个int x仍然可以到达，即使它的范围已经消失了。

#include <stdio.h>
void main() {
    {
        int x = 10;
        printf("%p\n", &x);
    }
    {
        int x = 25;
        printf("%p\n", &x);
    }
    {
        int x = 71;
        printf("%p\n", &x);

        int *p = &x;
        printf("%i %i %i\n", *(p + 2), *(p + 1), *p);
    }
}

为什么是这样？我有什么误解？

4

2 回答 2

7

C 标准甚至没有提到堆栈。编译器可以在不需要时自由地优化变量。C 标准中绝对没有任何内容暗示打印输出不应相等或不相等。

在我的计算机上，这通过根据优化级别提供不同的输出来表现出来：

$ gcc c.c

/tmp$ ./a.out 
0x7ffd8733c3ac
0x7ffd8733c3a8

/tmp$ gcc c.c -O3

/tmp$ ./a.out 
0x7fff4e91544c
0x7fff4e91544c

事实上，第一个“int x”仍然可以访问，即使它的作用域消失了。

访问超出范围的变量会导致未定义的行为，这意味着任何事情都可能发生。这包括程序按预期工作的情况。

这是您的第二个片段的输出，具有不同的优化：

/tmp$ ./a.out 
0x7ffd4df94864
0x7ffd4df94860
0x7ffd4df9485c
10 25 71

/tmp$ gcc c.c -O3

/tmp$ ./a.out 
0x7ffc30b4e44c
0x7ffc30b4e44c
0x7ffc30b4e44c
0 0 71

当您根据优化级别获得不同的行为时，这几乎 100% 表明您的程序存在导致未定义行为的某些东西。您在编译器中遇到错误的可能性非常非常小。除了这两个原因，我想不出还有什么可能是原因。

于 2019-05-28T19:49:04.817 回答
5

实际上，当堆栈确实存在时（正如 Broman 的回答所指出的，尽管需要支持递归，但不需要堆栈存在）编译器通常会生成仅在函数中调整堆栈指针一次的代码条目，并在函数退出时再次出现，即使函数中有限制单个变量生命周期的子范围。

如果您习惯于手工编写汇编语言，这可能看起来很奇怪。最基本的原因是，这意味着存在于堆栈中的每个变量都有一个“堆栈槽”，在整个函数中具有固定位置，这为编译器提供了最大的灵活性来移动机器指令以进行优化。

于 2019-05-28T21:07:22.800 回答