C中的堆栈执行

Question

如下代码

#include <stdio.h>

void f() {
  int x;
  printf("x = %d\n", x);
}

void g() {
  int y = 42;
  printf("y = %d\n", y);
}

int main() {
  f();
  g();
  return 0;
}

我得到以下输出

x = 22031
y = 42

如果我更改main() 中执行的最后两个函数的顺序并运行代码

void f() {
  int x;
  printf("x = %d\n", x);
}

void g() {
  int y = 42;
  printf("y = %d\n", y);
}

int main() {
  g();
  f();
  return 0;
}

我得到以下信息：

y = 42
x = 42

谁能给我解释一下。我知道这与内存在地址中的分配方式有关，但我不确定细节。

Answer 1

您在内存中看到来自“其他”的未初始化值，即undefined behavior。当您运行程序时，您会在内存中获取并看到“旧”值，这些值来自计算机中的程序以外的其他东西。

例如，以下程序将遇到未定义的行为，因为x 在初始化之前已被读取，并且 x 的值来自另一个进程：

#include <stdio.h>

int main() {
    int x;
    printf("x = %d\n", x);
    return 0;
}

Answer 2

x = 22031
y = 42

X 值是未初始化的堆栈垃圾值。当您的程序加载到 RAM 中时，它不会将堆栈或堆内存归零。这是C programs memory model 的参考。

有趣的情况是当

y = 42
x = 42

那么这里发生了什么？好吧，当您首先调用 g 函数时，您会将值弹出到堆栈中（在内存模型中向下增长，或者如果内存模型不同，则向上）。下次您调用 f 函数时，未初始化的堆栈垃圾的值已更改为您调用 g 时分配的值（将 y 的地址分配给 42）。这是因为您在两个函数中将相同数量的参数和局部变量推入堆栈，如果您调整它们，您将看到不同的值。例如，下面的 g 定义可能会导致 x 打印 43，这取决于局部变量如何弹出到堆栈中。

void g() {
  volatile int z = 43;
  int y = 42;
  printf("y = %d\n", y);
}

如果你想弄乱这个，让编译器不会优化它“z”。