何时将内存分配给 C 中的局部变量答案

【问题标题】：When is memory allocated to local variables in C何时将内存分配给 C 中的局部变量
【发布时间】：2023-03-10 20:10:02
【问题描述】：

由于局部变量也称为自动变量，并且应该在运行时，当访问函数时分配内存。

int main(){
    int a; // declaration 
    return 0;
}

int main(){
    int a[]; // compilation error, array_size missing
    return 0;
}

int main(){
    int a[2]; // declaration, but can't work without array_size, 
              // so at compile time it is checked!
    return 0;
}

我的问题是在 C 中声明 array_size 是否只是一个规则，还是在编译时为数组分配内存（仍然是局部变量）

它是如何工作的？

根据 K&R 的 C 编程，数组是一个变量。第 161 页。

【问题讨论】：

变量怎么可能在编译时分配？
@sgar91：该代码中没有任何静态数组。
@H2CO3 当然是编译器。我确定它会分配 plenty 的它们。哦..你的意思是在程序正在编译.. nm。 =P
@sgar91 这将是一个本地固定长度数组变量。
@linuxDeveloper 不。编译器在编译时发出指令，使程序在运行时分配内存。

标签： c variables memory-management local

【解决方案1】：

正如 cmets 中的 sgar91 所述，您的示例中的数组是在调用函数时分配的，并且必须确定大小。如果需要动态数组，则必须在堆上分配内存。

int *values = malloc(sizeof(int) * array_count);

【讨论】：

【解决方案2】：

自动分配发生在您声明自动变量时，例如函数参数或局部变量。自动变量的空间在输入包含声明的复合语句时分配，并在退出该复合语句时释放。

【讨论】：

【解决方案3】：

这就是 C 中的点，数组和指针不一样。

举个例子：

int main(){
   int a[5];
   int * b = malloc(sizeof(int) * 5);

  printf("sizeof a = %d\n",sizeof a);
  printf("sizeof int[5] = %d\n",sizeof(int[5]));
  printf("sizeof b = %d\n",sizeof b);

  free(b);
  return 0;
}

这将返回：

sizeof a = 20
sizeof int[5] = 20
sizeof b = 4

变量a在内部声明为int[5]，一个整数指针，指向一个有5个整数空间的内存块。

【讨论】：

【解决方案4】：

对于局部变量，它们消耗的内存在栈上。这意味着它们必须具有在编译时已知的固定大小，以便在调用函数时，通过更改堆栈指针的值将所需的确切内存量添加到堆栈中。这就是数组必须有大小的原因：调用函数时，栈上的字节数必须改变一个固定的量。

调用 malloc() 和类似的方法从堆中分配内存；在运行时以这种方式分配的内存可以是可变大小的。

【讨论】：

【解决方案5】：

int main(){
    int a[2];
    return 0;
}

这里，int a[2]; 是一个名为a 的变量的定义。 a 是一个由两个 int 组成的数组。

实际上发生的情况是编译器发出代码以使用堆栈上的空间用于 2 个相邻的 int 对象（可能是 8 个字节，但 int 的大小取决于实现）。这当然是假设优化器没有删除该对象，因为您从不使用它。

您为 int a[999999999]; 得到的编译器错误是由于编译器强制执行了一些硬限制，因为它知道（或无论如何假设）永远不会有足够的堆栈来解决这个问题。

【讨论】：

感谢您的帮助。我们称之为 int a[2]={9,8,4};声明或定义。
@linuxDeveloper：这是对定义的无效尝试（{} 列表中的项目太多）。请注意，定义是声明，但它们是创建它们声明的对象的特定类型的声明。
再次感谢。我可以得到一些关于这个定义的细节是声明，请提供任何链接，因为它是一个常见问题。

【解决方案6】：

当你声明局部变量时，它的大小在编译时是已知的，但内存分配是在执行时发生的。

因此，在您的示例中，没有大小的数组显然是编译器的问题，因为它不知道要包含在汇编代码中的大小。

如果你不知道数组的大小，你总是可以使用指针类型和malloc/free甚至alloca。前两个在堆上操作，而alloca实际上是使用栈。

值得注意的例外是静态变量。它们的存储空间已经在编译/链接时分配，不能在运行时更改。

例子：

int main(int argc, const char *argv[])
{
    int a; // a is a sizeof(int) allocated on stack
}

int main(int argc, const char *argv[])
{
    int a[2]; // a is a sizeof(int)*2 allocated on stack
}

int main(int argc, const char *argv[])
{
    int *a; // a is a sizeof(int*) allocated on stack (pointer)
    a = alloca(sizeof(int)*4); // a points to an area with size of 4 integers
                               // data is allocated on stack
}

int main(int argc, const char *argv[])
{
    static int a; // a is allocated in data segment, keeps the value
}

【讨论】：

main() 之外声明的变量呢？
@wannik 数据段。同static
感谢您的回复并提及静态，@Valeri Atamaniouk

【解决方案7】：

C 中的 local 和 automatic 变量之间存在区别。局部变量可以是 automatic 或 static ，它决定了它的内存是在堆栈上分配，还是在程序第一次执行时永久分配。

使用此代码：

int main(){
  int a[];    //compilation error, array_size missing
  return 0;
}

这是一个不完整的数组。错误是因为编译器不知道程序需要分配多少ints。

【讨论】：

【解决方案8】：

数组大小应该在编译时知道，您可以将大小直接传递给数组，也可以间接传递给数组，因为内存是在编译时决定但在运行时分配的，除了对于可变大小的数组。

【讨论】：