C 中指针数组的默认值

Question

我真的对这段代码感到困惑。我有的是

int main(){
 int *array[6];
 for (int i = 0; i < 6; i++){
  if (array[i]==NULL){
   printf("NULL\n");
  }
 }
}

谁能解释为什么我的代码只打印一次 NULL ？我以为这会打印 NULL 6 次。

Answer 1

因为您没有初始化 array 元素。如果未初始化，它们的值是未指定的。

用途：

int *array[6] = {0};

将所有数组元素初始化为空指针常量。

Answer 2

根据 C 标准（6.7.9 初始化）

10 如果具有自动存储时长的对象未初始化 明确地说，它的值是不确定的。如果一个物体有静电 或线程存储持续时间未显式初始化，则： — 如果 有指针类型，初始化为空指针；

因此在你的程序中

int main(){
 int *array[6];
 for (int i = 0; i < 6; i++){
  if (array[i]==NULL){
   printf("NULL\n");
  }
 }
}

数组array 可以包含任何值。但是，如果您将按照以下方式重写您的程序

int main(){
 static int *array[6];
 for (int i = 0; i < 6; i++){
  if (array[i]==NULL){
   printf("NULL\n");
  }
 }
}

或

int *array[6];

int main(){
 for (int i = 0; i < 6; i++){
  if (array[i]==NULL){
   printf("NULL\n");
  }
 }
}

那么数组的所有元素都会被初始化为NULL。

Answer 3

C（与其他一些语言相比）不会为数组成员分配默认值，因此您的程序输出NULL 的次数是未定义的。

Answer 4

您得到一个并且总是一个 NULL 值的事实是由于堆栈的内容，这取决于调用 main 之前执行的代码，而这又取决于您正在使用的编译器/libc，以及编译选项。 但是一旦编译，运行程序任意次数总是会得到相同的值。 正如其他答案中所述，这是因为您没有明确初始化数组，并且它的范围（函数本地）允许编译器将它放在堆栈上，在那里它获取调用 main 之前的内容。

要获得 6 个 NULL 指针，您应该明确地初始化数组 (int *array[6] = {0};) 或者使其成为静态或全局的。

在后面的情况下，编译器会将数组放在 bss 部分（二进制文件中不存在的数据部分，但在调用 main() 函数之前由 libc 分配并初始化为零）。

在第一种情况下（本地数组初始化为 0），编译器现在可以进行优化，因为该值是已知的并且永远不会被修改，并且肯定会删除数组和测试并简单地调用 printf 6 次。

使用另一个编译器编译，或者使用不同的优化级别（-O2、-O3）会给你一个不同的结果，但在每次调用之间仍然是一致的（如果不相同的话）。

无论如何，无论初始化您的数组，您都应该根据 C 标准来修正您的代码： 你的 main 必须返回一个值，并且“for”循环初始声明只允许在 C99 模式下，所以你应该得到这个：

#include <stdio.h>
int main(){
    int* array[6];
    int i = 0;
    for (i = 0; i < 6; i++) {
        if (array[i] == NULL) {
            printf("%d NULL\n", i);
        }
    }
    return 0;
}

我添加了显示NULL值的位置编号，以表明它始终是同一个。 您甚至可以添加 else 语句，并在不为 NULL 时打印值：

        } else {
            printf("%d %p\n", i, array[i]);

你会得到这样的东西：

$ ./test
0 NULL
1 0x4011cd
2 0x7f8d2fdf64c0
3 NULL
4 0x4011a0
5 0x401050

$ ./test
0 NULL
1 0x4011cd
2 0x7fa96155e4c0
3 NULL
4 0x4011a0
5 0x401050

我可以运行它 1000 次，0、1、3、4 和 5 的值总是相同的。只有数字2的值发生了变化，我认为这意味着它是用来存储地址的。

通过读取 objdump -D 的输出并分析 GCC 生成的代码，可以得到准确的信息。