作者 | dog250 責編 | 屠敏 頭圖 | CSDN 下載下傳自東方 IC 出品 | CSDN 部落格
C語言中，未初始化的局部變量到底是多少？
答案往往是：
- 與編譯器有關。
- 可能但不保證初始化為0。
- 未确定。
總之，全部都是些一本正經的形而上答案，這很令人讨厭。
但凡一些人給你滔滔不絕地扯編譯器，C庫，處理器體系結構卻給不出一個實際場景複現問題的時候，這人大機率在扯淡。
其實，這個問題本身就是錯誤的問法，說全了能講10萬字，我們隻要能在特定場景下确定其特定行為就OK了，當然，這就需要設計一個比較OK的實驗。
在示範一個實際代碼行為之前，先給出一個知識， CPU不認識變量，更無法識别變量的名字，CPU隻會從特定的記憶體位置取值或者将值存到特定的記憶體位置，是以當問一個變量的值是多少的時候，必須要知道這個變量對應的值被儲存在什麼地方。
來看下面的代碼：
#include void func1(){ int a; printf("func1:%d\n", a); a = 12345;}void func2(){ int b; printf("func2:%d\n", b);}void func4(){ int d; printf("func3:%d\n", d);}void func3(){ int c; printf("func3:%d\n", c); c = 54321; func4();}void test_call(){ func3();}int main(int argc, char **argv){ func1(); func2(); test_call();}
我們有func1～func4一共4個函數，其内部均有一個未初始化的局部變量，它們的值到底是多少呢？
對于這種局部變量，它們的值取決于：
- 變量在棧中的位置。
- 變量對應的棧位置在 之前 有沒有被store過。
可以看到，上述第一點标記了一個記憶體位置，第二點則是代碼的行為，也就是說，隻要有代碼去store對應的位置， 且後續的代碼沒有reset該位置的值的話，該位置就會保留着原先被store後的值。
驗證非常簡單，試一下就知道了：
[[email protected] test]# ./a.outfunc1:0func2:12345func3:0func3:0
按照函數調用棧幀的變化，func1的局部變量a和func2的局部變量b顯然是位于同一個位置的，在func1被調用時，這是一塊新的記憶體(可能在進入main之前有棧幀到達過這個位置)，a的值取決于調入記憶體該位置的頁面對應偏移的初始值，這取決于作業系統：
- 作業系統在配置設定給程式頁面時可能會将頁面clear為零頁。
棧的配置設定不會涉及C庫，這裡顯然并不涉及C庫的行為，但類似malloc配置設定的記憶體則涉及C庫了。
列印結果，a的值為0，我們認為作業系統傳回給了應用程式零頁。接下來在func1中将其指派12345之後函數傳回，接下來調用func2的時候，在之前func1已經退出的棧幀位置重建棧幀，對應位置依然還是12345。
我沒有看到func1的ret操作後面有stack清0的代碼指令。效率考慮，也不該有這樣的指令。
再看test_call函數，很明顯，func3和func4調用使用的并不是同一個棧幀，是以即便是在func3中對c指派了54321，也不會影響在其棧幀之上的func4的棧幀對應位置的值d。是以c和d的初始值均保持為0。
那麼，初始化一個局部變量和不初始化一個局部變量，在指令層面上，差別在哪裡呢？
很簡單，親眼看一下就知道，先看未初始化局部變量的func1：
// int a;00000000004005ad : 4005ad: 55 push %rbp 4005ae: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp 4005b1: 48 83 ec 10 sub $0x10,%rsp 4005b5: 8b 45 fc mov -0x4(%rbp),%eax 4005b8: 89 c6 mov %eax,%esi 4005ba: bf 90 07 40 00 mov $0x400790,%edi 4005bf: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax 4005c4: e8 b7 fe ff ff callq 400480 4005c9: c7 45 fc 39 30 00 00 movl $0x3039,-0x4(%rbp) 4005d0: c9 leaveq 4005d1: c3 retq
再看初始化局部變量a為2222的版本：
// int a = 2222;00000000004005ad : 4005ad: 55 push %rbp 4005ae: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp 4005b1: 48 83 ec 10 sub $0x10,%rsp 4005b5: c7 45 fc 00 00 00 00 movl $0x0,-0x4(%rbp) 4005bc: 8b 45 fc mov -0x4(%rbp),%eax 4005bf: 89 c6 mov %eax,%esi 4005c1: bf 90 07 40 00 mov $0x400790,%edi 4005c6: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax 4005cb: e8 b0 fe ff ff callq 400480 4005d0: c7 45 fc 39 30 00 00 movl $0x3039,-0x4(%rbp) 4005d7: c9 leaveq 4005d8: c3 retq
僅僅差了一條指令：
4005b5: c7 45 fc 00 00 00 00 movl $0x0,-0x4(%rbp)
初始化的操作是依靠實實在在的指令完成的。
總結一句， 函數傳回在pop出目前棧幀的時候，并不會清理它遺留在棧幀裡的資料，下個函數調用再次重用到該棧幀的記憶體時，未初始化的局部變量将會被遺留資料影響，進而變得不确定！
是以，記得初始化你的局部變量。
聲明：本文為 CSDN 部落客「dog250」的原創文章，版權歸作者所有。
原文：https://blog.csdn.net/dog250/article/details/107403337
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