變量的塊結構內存分配

Question

for(int i=0;i<10;i++) 
{ 
    int x=0; 
    printf("%d",x); 
    { 
    int x=10; 
    printf("%d",x); 
    } 
    printf("%d",x); 
} 

這裏我想知道變量x的內存將被分配兩次還是僅僅在退出第二個塊並且內存被分配一次（對於x）後才重置的值？

Answer 1

從視圖C編程模型的點，的x兩個定義是兩個完全不同的對象。內部塊中的賦值不會影響外部塊中的x的值。

此外，循環的每次迭代的定義也計算爲不同的對象。在一次迭代中將值分配給x將不會影響後續迭代中的x。

就實際實現而言，假設沒有進行優化，有兩種常見的情況。如果你打開了優化，你的代碼很可能會被丟棄，因爲編譯器很容易找出除了i之外的循環對其他任何東西都沒有影響。

兩個常見的情況是

1. 變量存儲在堆棧中。在這種情況下，編譯器將在外部x的堆棧上預留一個插槽，並在內部x的堆棧上預留一個插槽。理論上它應該在範圍的開始處分配槽並在範圍的末尾釋放槽，但這只是浪費時間，所以它會在每次迭代中重新使用槽。

2. 變量存儲在寄存器中。這是現代64位體系結構更可能的選擇。同樣，編譯器應該在範圍的開始處「分配」（分配不是真正的合適的單詞）寄存器，並在結束時「釋放」，但它只會在現實生活中重複使用相同的寄存器。

在這兩種情況下，你會注意到，因爲編譯器使用相同的存儲空間，從每個迭代的值將被保留到下一次迭代。但是，如果你編譯並運行上述（與沒有優化），你可能會發現它打印合理的值，但是，每次你去一輪循環的時間從來沒有做到這一點

for (int i = 0 ; i < 10 ; ++i) 
{ 
    int x; 
    if (i > 0) 
    { 
     printf("Before %d\n", x); // UNDEFINED BEHAVIOUR 
    } 
    x = i; 
    printf("After %d\n", x); 
} 

，x在理論上是一個全新的對象，所以第一個printf訪問一個未初始化的變量。這是未定義的行爲，所以程序可能給你的價值從以前的迭代，因爲它使用相同的存儲或它可能 firebomb你的房子和賣你的女兒成奴隸制。

Answer 2

這是一個實現特定的細節。

例如，在代碼優化階段，它可能會檢測到那些未使用。所以不會爲他們分配空間。

即使某些編譯器沒有這個東西，那麼你可以預料到可能會出現兩個不同的變量空間未被分配的情況。

對於您的信息，事物大括號並不總是意味着它是不同的內存或堆棧空間。這是一個範圍問題。而對於變量，它可能是在CPU寄存器中分配的情況。

所以你不能說一般。你可以說的是他們的範圍不同。

Answer 3

我希望大多數編譯器都會使用堆棧中的內存來存儲這種類型的變量，如果任何內存都需要的話。在某些情況下，CPU寄存器可能用於一個或兩個x。兩者都有自己的存儲空間，但是與編譯器相關的是，該存儲的生命週期是否與源中聲明的變量範圍相同。因此，例如，用於「內部」x的內存可能會繼續在超出該變量超出範圍的地方使用 - 這實際上取決於編譯器的實現。

Answer 4

留出編譯器優化，可能會刪除這些未使用的變量，答案是兩次。

的x口罩（技術術語）在其範圍內的其他定義如下其聲明第二個定義。 但是第一個定義在該範圍之後再次可見。 因此邏輯上（忘記優化）x（x=0）的第一個值必須在某個地方舉行，而x=10「在場」。因此，兩件存儲（邏輯上）是必需的。

執行下面的C程序。典型部分輸出：

A0 x==0 0x7ffc1c47a868 
B0 x==0 0x7ffc1c47a868 
C0 x==10 0x7ffc1c47a86c 
D0 x==0 0x7ffc1c47a868 
A1 x==0 0x7ffc1c47a868 
B1 x==0 0x7ffc1c47a868 
C1 x==10 0x7ffc1c47a86c 
//Etc... 

通知僅點C如何看待變量x具有值10，並與值0的變量是可見再次在點D也可參見如何的x兩個版本都存儲在不同的地址。 從理論上講，每次迭代的地址可能不同，但我不知道實際執行的操作，因爲這是不必要的。但是，如果你做了這些非trival C++對象，它們的構造器和析構器會在每個循環中被調用，儘管它們仍然駐留在相同的地址處（實際上）。

人類讀者隱藏這樣的變量顯然令人困惑，不推薦。

#include <stdio.h> 

int main(void) { 
    for(int i=0;i<10;i++) 
    { 
     int x=0; 
     printf("A%d x==%d %p\n",i,x,&x); 
     { 
      printf("B%d x==%d %p\n",i,x,&x); 
      int x=10; 
      printf("C%d x==%d %p\n",i,x,&x); 
     } 
     printf("D%d x==%d %p\n",i,x,&x); 
    } 
}