C语言中变量何时分配空间？

2020-11-08 08:54:59 1.6k 阅读 AI 写同款 · GEO 优化AI 选题数据监测一键分发 ›

C语言中自动变量栈的分配大家都知道在c语言的运行过程中，局部变量都是存放在栈中的，且是从高位到低位进行进行空间分配。先看一个程序。很明显，地址从高到低分配，和预计的一样。稍微修改一下，再运行。很明显，从低位到高位！！！明确一下问题：栈区会应为局部变量的占内存的大小更改内存的分配方式。为什么？为什么？为什么？用-S生成汇编语言看一下第一种情况的汇编语言 .file "main.c" .section .rodata .L 阅读详情

编译器为gcc
现象一：
这三段代码输出结果怎么解释？



#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main()

{

    int b ;

    int a ;

    printf("%x\n",&a);  //只输出a的地址，本人机器上为61FE1C

    system("pause");

    return 0;

}



#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main()

{

    int b ;

    int a ;

    printf("%x\n",&b);  //只输出b的地址，本人机器上也为61FE1C

    system("pause");

    return 0;

}



#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main()

{

    int b ;

    int a ;

    printf("%x\t%x\n",&a,&b);   //同时输出a，b的地址，本人机器上为61FE18      61FE1C

    system("pause");

    return 0;

}

为什么前面两次输出的地址会一样？
现象二：
这两段代码结果怎么解释？



#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main()

{

    int b;

    int a;

    printf("a = %d\n",a);   //输出a = 16

    printf("b = %d\n",b);  //输出b = 0

    printf("%X\n",&a);      //a的地址为61FE18

    system("pause");

    return 0;

}



#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main()

{

    int b;

    int a;

    printf("a = %d\n",a);   //输出a = 0

    printf("b = %d\n",b);  //输出b = 16

    printf("%X\n",&b);      //b的地址也为61FE18

    system("pause");

    return 0;

}

从a，b的值交换了可以看出a，b的地址交换了？为什么a,b的地址会交换呢？
现象三：
这两段代码结果怎么解释



#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main()

{

    int b = 10000;

    int a ;

    printf("%X\n",&b);  //b的地址是 61FE1C

    system("pause");

    return 0;

}



#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main()

{

    int b = 10000;

    int a ;

    printf("a = %d\n",a);

    printf("%X\n",&b);  //b的地址是 61FE18

    system("pause");

    return 0;

}

这两次b的地址为什么变了呢？

...全文

C语言之指针的基础与存储空间的分配-诺禾 1.指针基础泛型指针与类型转换泛型指针和类型转换是用来跨越和覆盖C语言的类型系统的途径。泛型指针指向某一数据而不需要理会数据的具体类型。类型转换允许临时地改变数据的类型。函数指针指针指向可执行代码段或指向调用可执行代码段的信息块，而不是指向某种具体数据。它们把函数当做一小段数据来存储和管理。 C语言之指针的基础与存储空间的分配 Figure 2.1. An illustration of some operations with pointers 对于其他类型的任何变量，除非我们显式地指定过，否则我们都不阅读详情

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「已注销」 2020-11-13

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引用 24 楼 funnywhere 的回复:

[quote=引用 23 楼 lin5161678的回复:][quote=引用 22 楼 funnywhere的回复:][quote=引用 21 楼 lin5161678的回复:][quote=引用 20 楼 funnywhere 的回复:] 并没有优化掉，都在的。

那么你的依据呢你凭什么说 b变量还在呢[/quote] 因为我找到正确答案了[/quote] 别扯这只是黑盒测试没什么能叫做答案[/quote] 那就不叫答案吧，因为我看到一篇介绍gcc如何进行内存分配的文章，可以说找到正确的解释了。[/quote] 局部变量分配汇编指令 Intel 是 sub esp，xxx，ARM处理器是 sub sp, sp, #xxx ，不管什么编译器，就这种方法，还正确答案，别逗

「已注销」 2020-11-13

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引用 28 楼火花20180731 的回复:

可执行文件相当于一个内存模板，系统会按照这个内存模板起一个进程，按模板中的内容为进程分配内存(给一个空闲的虚拟的地址区间，可与物理内存建立映射)，并填充初始数据。第一次进程运行结束后，占用的内存被释放，用过的地址区间再次空闲。第二次进程运行再次从这个空闲地址开始分配，所以两次地址打印相同。

现代操作系统都是虚拟内存，进程间内存是互不相干的，跟第几次运行都没关系，即时同时运行也一样

「已注销」 2020-11-13

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引用 29 楼 funnywhere 的回复:

[quote=引用 26 楼赵4老师的回复:]理解和讨论之前请先学会如何观察！这辈子不看内存地址和内存值；只画链表、指针示意图，画堆栈示意图，画各种示意图，甚至自己没画过而只看过书上的图……能从本质上理解指针、理解函数参数传递吗？本人深表怀疑！这辈子不种麦不收麦不将麦粒拿去磨面；只吃馒头、吃面条、吃面包、……甚至从没看过别人怎么蒸馒头，压面条，烤面包，……能从本质上理解面粉、理解面食吗？本人深表怀疑！！提醒： “学习用汇编语言写程序” 和 “VC调试(TC或BC用TD调试)时按Alt+8、Alt+7、Alt+6和Alt+5,打开汇编窗口、堆栈窗口、内存窗口和寄存器窗口看每句C对应的汇编、单步执行并观察相应堆栈、内存和寄存器变化，这样过一遍不就啥都明白了吗。（Linux或Unix下可以在用GDB调试时,看每句C对应的汇编并单步执行观察相应内存和寄存器变化。）想要从本质上理解C指针，必须学习C和汇编的对应关系。” 不是一回事！不要迷信书、考题、老师、回帖；要迷信CPU、编译器、调试器、运行结果。并请结合“盲人摸太阳”和“驾船出海时一定只带一个指南针。”加以理解。任何理论、权威、传说、真理、标准、解释、想象、知识……都比不上摆在眼前的事实！

确实很有道理。[/quote] 老赵的话，十年前就是复制粘贴的，水了一辈子了。

日立奔腾浪潮微软松下联想 2020-11-11

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如果你的代码中没有使用某个变量，通常会被编译器优化掉（取决于编译器优化级别），如果你只读使用，编译器会将其优化为常量嵌入到代码中（立即数），只有你对它进行了写操作或者取地址，编译器才会为它实际分配空间

小猫爱学习 2020-11-11

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引用 23 楼 lin5161678的回复:

[quote=引用 22 楼 funnywhere的回复:][quote=引用 21 楼 lin5161678的回复:][quote=引用 20 楼 funnywhere 的回复:] 并没有优化掉，都在的。

那么你的依据呢你凭什么说 b变量还在呢[/quote] 因为我找到正确答案了[/quote] 别扯这只是黑盒测试没什么能叫做答案[/quote] 那就不叫答案吧，因为我看到一篇介绍gcc如何进行内存分配的文章，可以说找到正确的解释了。

小猫爱学习 2020-11-11

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引用 26 楼赵4老师的回复:

理解和讨论之前请先学会如何观察！这辈子不看内存地址和内存值；只画链表、指针示意图，画堆栈示意图，画各种示意图，甚至自己没画过而只看过书上的图……能从本质上理解指针、理解函数参数传递吗？本人深表怀疑！这辈子不种麦不收麦不将麦粒拿去磨面；只吃馒头、吃面条、吃面包、……甚至从没看过别人怎么蒸馒头，压面条，烤面包，……能从本质上理解面粉、理解面食吗？本人深表怀疑！！提醒： “学习用汇编语言写程序” 和 “VC调试(TC或BC用TD调试)时按Alt+8、Alt+7、Alt+6和Alt+5,打开汇编窗口、堆栈窗口、内存窗口和寄存器窗口看每句C对应的汇编、单步执行并观察相应堆栈、内存和寄存器变化，这样过一遍不就啥都明白了吗。（Linux或Unix下可以在用GDB调试时,看每句C对应的汇编并单步执行观察相应内存和寄存器变化。）想要从本质上理解C指针，必须学习C和汇编的对应关系。” 不是一回事！不要迷信书、考题、老师、回帖；要迷信CPU、编译器、调试器、运行结果。并请结合“盲人摸太阳”和“驾船出海时一定只带一个指南针。”加以理解。任何理论、权威、传说、真理、标准、解释、想象、知识……都比不上摆在眼前的事实！

确实很有道理。

火花20180731 2020-11-11

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可执行文件相当于一个内存模板，系统会按照这个内存模板起一个进程，按模板中的内容为进程分配内存(给一个空闲的虚拟的地址区间，可与物理内存建立映射)，并填充初始数据。第一次进程运行结束后，占用的内存被释放，用过的地址区间再次空闲。第二次进程运行再次从这个空闲地址开始分配，所以两次地址打印相同。

日立奔腾浪潮微软松下联想 2020-11-11

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以前的老赵又回来了～～～

赵4老师 2020-11-11

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理解和讨论之前请先学会如何观察！这辈子不看内存地址和内存值；只画链表、指针示意图，画堆栈示意图，画各种示意图，甚至自己没画过而只看过书上的图……能从本质上理解指针、理解函数参数传递吗？本人深表怀疑！这辈子不种麦不收麦不将麦粒拿去磨面；只吃馒头、吃面条、吃面包、……甚至从没看过别人怎么蒸馒头，压面条，烤面包，……能从本质上理解面粉、理解面食吗？本人深表怀疑！！提醒： “学习用汇编语言写程序” 和 “VC调试(TC或BC用TD调试)时按Alt+8、Alt+7、Alt+6和Alt+5,打开汇编窗口、堆栈窗口、内存窗口和寄存器窗口看每句C对应的汇编、单步执行并观察相应堆栈、内存和寄存器变化，这样过一遍不就啥都明白了吗。（Linux或Unix下可以在用GDB调试时,看每句C对应的汇编并单步执行观察相应内存和寄存器变化。）想要从本质上理解C指针，必须学习C和汇编的对应关系。” 不是一回事！不要迷信书、考题、老师、回帖；要迷信CPU、编译器、调试器、运行结果。并请结合“盲人摸太阳”和“驾船出海时一定只带一个指南针。”加以理解。任何理论、权威、传说、真理、标准、解释、想象、知识……都比不上摆在眼前的事实！

lin5161678 2020-11-10

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引用 22 楼 funnywhere的回复:

[quote=引用 21 楼 lin5161678的回复:][quote=引用 20 楼 funnywhere 的回复:] 并没有优化掉，都在的。

那么你的依据呢你凭什么说 b变量还在呢[/quote] 因为我找到正确答案了[/quote] 别扯这只是黑盒测试没什么能叫做答案

老马何以识途 2020-11-10

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只單獨輸出a或b，是不是意味著這時候另一個變量在整個程序生命期中沒有用到？比如：


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    int b ;
    int a ;
    printf("%x\n",&a);  //只输出a的地址，本人机器上为61FE1C
    system("pause");
    return 0;
}

這段程序中，b只在定義時出現一次。這就是你要明白的其中一點：編譯器有優化功能，它掃描了整個程序發現b其實可以不要，於是就很可能被省略掉了。那麽這個時候，不管你輸出的是a還是b，它的地址分配都是一樣的，即屬於該程序的變量空間只有一個整數。

小猫爱学习 2020-11-10

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引用 21 楼 lin5161678的回复:

[quote=引用 20 楼 funnywhere 的回复:] 并没有优化掉，都在的。

那么你的依据呢你凭什么说 b变量还在呢[/quote] 因为我找到正确答案了

lin5161678 2020-11-10

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引用 20 楼 funnywhere 的回复:

并没有优化掉，都在的。

那么你的依据呢你凭什么说 b变量还在呢

小猫爱学习 2020-11-10

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引用 19 楼老马何以识途的回复:

只單獨輸出a或b，是不是意味著這時候另一個變量在整個程序生命期中沒有用到？比如：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    int b ;
    int a ;
    printf("%x\n",&a);  //只输出a的地址，本人机器上为61FE1C
    system("pause");
    return 0;
}
這段程序中，b只在定義時出現一次。這就是你要明白的其中一點：編譯器有優化功能，它掃描了整個程序發現b其實可以不要，於是就很可能被省略掉了。那麽這個時候，不管你輸出的是a還是b，它的地址分配都是一樣的，即屬於該程序的變量空間只有一個整數。

并没有优化掉，都在的。

小猫爱学习 2020-11-09

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引用 13 楼眼里有光～的回复:

函数内部的变量是局部变量，比如你int a,b，这种非静态局部变量是放在栈上的，栈区是操作系统来管理的，程序在运行的时候操作系统自动为局部变量分配空间，局部变量出了作用域以后，操作系统自动回收这部分空间，也就是说不需要由程序员自己去申请和释放这块内存。你上面出现的情况，每次运行单输出a和b的地址有时是一样的，这是正常情况，程序本次运行操作系统可能将这个地址分配给a，下次运行操作系统将这个地址分配给b，操作系统怎么分配栈区地址其实根本不用程序员操心。

感觉跟操作系统关系不大。感觉是gcc编译器的某种策略，换成msvc就没有这个现象。

舒泱 2020-11-09

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函数内部的变量是局部变量，比如你int a,b，这种非静态局部变量是放在栈上的，栈区是操作系统来管理的，程序在运行的时候操作系统自动为局部变量分配空间，局部变量出了作用域以后，操作系统自动回收这部分空间，也就是说不需要由程序员自己去申请和释放这块内存。你上面出现的情况，每次运行单输出a和b的地址有时是一样的，这是正常情况，程序本次运行操作系统可能将这个地址分配给a，下次运行操作系统将这个地址分配给b，操作系统怎么分配栈区地址其实根本不用程序员操心。

skull07 2020-11-09

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短时间内一样的地址巧合而已。

小猫爱学习 2020-11-09

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引用 7 楼 qybao 的回复:

[quote=引用 6 楼 funnywhere 的回复:] 你再给a也赋个值10000，你会发现如果只单独输出a或b的地址，也是一样的。

你把你的代码和运行结果贴出来看看

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    int b = 10000;
    int a = 10000;
    printf("%X\n",&b);   //你确定轮流注释这两句打印语句运行出来的结果一样？a，b同时被使用，编译优化不会舍弃任何一个，内存地址肯定不同
    //printf("%X\n",&a);  //估计你代码哪里有问题，要不就是进程加载时不是重复使用原来的内存（这很正常）
    system("pause");
    return 0;
}

[/quote]

小猫爱学习 2020-11-09

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轮流注释地址就是一样的啊。试了好多种方案都不知道怎么解释。要不我就不会发帖问了。

自信男孩 2020-11-09

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程序加载到内存时才会分配内存，但是编译器会指定偏移量。比如数组会指定长度～

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C语言中变量何时分配空间？

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