如果未初始化，自动变量是否具有静态寿命？

Question

我很好地理解了静态局部变量的概念：全局寿命，局部作用域。同样，我理解自动变量会在程序流进入和离开变量的上下文时自动分配/解除分配。

#include <stdio.h>

void test_var(void){
    static unsigned foo = 0;
    unsigned bar = 0;
    printf(" %u   %u\n", foo++, bar++);
}

int main(void){
    printf("Foo Bar\n");
    printf("--- ---\n");
    for(unsigned x = 0; x < 10; x++){
        test_var();
    }

    return 0;
}

因此，前面的示例按预期运行并打印以下输出：

Foo Bar
--- ---
 0   0
 1   0
 2   0
 3   0
 4   0
 5   0
 6   0
 7   0
 8   0
 9   0

让我困惑的是变量在未初始化时的行为：

#include <stdio.h>

void test_var(void){
    static unsigned foo;    /* not initialized */
    unsigned bar;           /* not initialized */
    printf(" %u   %u\n", foo++, bar++);
}

int main(void){
    printf("Foo Bar\n");
    printf("--- ---\n");
    for(unsigned x = 0; x < 3; x++){
        test_var();
    }

    return 0;
}

输出：

Foo Bar
--- ---
 0   2
 1   3
 2   4
 3   5
 4   6
 5   7
 6   8
 7   9
 8   10
 9   11

所以 静态变量 的行为符合预期——获取默认值 0 并通过函数调用持续存在；但 自动变量 似乎也持续存在——尽管持有一个垃圾值，但它在每次调用中都会递增。

发生这种情况是因为 C 标准 中的行为未定义，还是标准中有一组规则可以解释这一点？

Answer 1

C 标准说对象的生命周期是保证存储的时间（参见例如 ISO/IEC 9899:TC3 的 6.2.4）。静态变量和全局变量的生命周期贯穿整个程序，为此，上述行为由标准保证。这些值在程序启动之前被初始化。对于自动，对象也处于恒定地址，但仅在其生命周期内得到保证。因此，尽管 bar 似乎在多个函数调用中保持活动状态，但您不能保证它。 这也是为什么你应该总是初始化你的变量，在你使用它之前你永远无法知道哪个变量在同一个位置。

我稍微修改了程序以打印静态和局部变量的地址：

#include <stdio.h>

void test_var(void){
    static unsigned foo;    /* not initialized */
    unsigned bar;           /* not initialized */
    printf(" %u   %u\t%p\t %p\n", foo++, bar++, &foo, &bar);

}

int main() {
    printf("Foo Bar\n");
    printf("--- ---\n");
    for(unsigned x = 0; x < 3; x++){
        test_var();
    }

    return 0;
}

这在我的计算机上产生了以下输出：

Foo Bar
--- ---
 0   33616  0x1067c  0xbee894fc
 1   33617  0x1067c  0xbee894fc
 2   33618  0x1067c  0xbee894fc

这表明在我的机器上，静态foo 和自动bar 在每次调用时都位于相同的地址，但这是巧合，C 标准并不能保证bar 始终是在同一个地址。