如果未设置，为什么自动变量会包含垃圾？

Question

在“C 编程语言”第三版和第 32 页中，我看到了让我感到困惑的那些行：

因为自动变量随着函数调用来来去去，它们 不要从一个调用到下一个调用保留它们的值，并且必须 在每个条目上明确设置。如果它们没有设置，它们将包含 垃圾

是说对于下面的代码，a在程序执行完成后不会包含垃圾，如果我这样声明a：int a;那么a会包含垃圾？

#include <stdio.h>
int main () {
        int a = 5;
        // int a;
        printf("\n\t %d", a);
}

Answer 1

使用未初始化变量的值是未定义的行为。实际上，自动变量分配在处理器寄存器或堆栈中。通常，如果未初始化，它们将获得当前用于堆栈的寄存器或内存中的值。所以例如int 变量可能包含一部分内存，它是刚才调用的函数中的 double 变量。换句话说，这个值是随机的。

Answer 2

考虑以下示例：

#include <stdio.h>

void fun1(void)
{
    int num1;
    printf("fun1: %i\n", num1);
}

void fun2(void)
{
    int num2 = 7;
    printf("fun2: %i\n", num2);
}

int main(void)
{ 
    fun1();
    fun2();
    fun1();

    return 0;
}

在我的机器上，我得到以下输出：

乐趣1：0
乐趣2：7
乐趣1：7

如您所见，因为num1 未初始化，所以它的值与调用时堆栈中的值相同。

您可以在程序执行期间像这样可视化堆栈：

主要乐趣1 主要乐趣2 主要乐趣1 主要 [0] SP->[0] [0] SP->[7] [7] SP->[7] [7] SP->[x] [x] SP->[x] [x] SP->[x] [x] SP->[x] 图注： SP = 堆栈指针，x = 无关

Answer 3

如果你在使用变量之前没有初始化它，它只会被计算机在变量所在的内存空间中的任何东西填满，这就是为什么最好总是给它们一个初始值，即使它是零。

Answer 4

1. 自动变量在堆栈上分配。堆栈经常改变它的大小。压入堆栈不会覆盖内存，而只是移动堆栈指针。因此，函数帧（保存的寄存器、本地存储和函数的局部变量）被放置在堆栈上而不是其他帧上，并重叠了一些信息。
2. 静态和全局变量放在数据段或bss 段中。由于安全原因，此段用零填充。想象一下，您没有用零填充此段。由于计算机不会覆盖内存，因此新程序可以访问在此位置分配的先前程序的信息。
3. 还有寄存器变量，我们要求编译器将它们放在寄存器中。但不能保证，因为编译器可能会决定用自动变量替换它们。