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(guān)。
• 可能但不保證初始化為0。
• 未確定。
  

總之，全部都是些一本正經(jīng)的形而上答案，這很令人討厭。

但凡一些人給你滔滔不絕地扯編譯器，C庫，處理器體系結(jié)構(gòu)卻給不出一個實際場景復(fù)現(xiàn)問題的時候，這人大概率在扯淡。

又是周五回家時，大巴車上作短文一篇。

其實，這個問題本身就是錯誤的問法，說全了能講10萬字，我們只要能在特定場景下確定其特定行為就OK了，當(dāng)然，這就需要設(shè)計一個比較OK的實驗。

在演示一個實際代碼行為之前，先給出一個知識， CPU不認(rèn)識變量，更無法識別變量的名字，CPU只會從特定的內(nèi)存位置取值或者將值存到特定的內(nèi)存位置，因此當(dāng)問一個變量的值是多少的時候，必須要知道這個變量對應(yīng)的值被保存在什么地方。

來看下面的代碼：

#include <stdio.h>

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(shù)，其內(nèi)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(yīng)的棧位置在 之前 有沒有被store過。
  

可以看到，上述第一點標(biāo)記了一個內(nèi)存位置，第二點則是代碼的行為，也就是說，只要有代碼去store對應(yīng)的位置， 且后續(xù)的代碼沒有reset該位置的值的話，該位置就會保留著原先被store后的值。

驗證非常簡單，試一下就知道了：

[root@localhost test]# ./a.out
func1:0
func2:12345
func3:0
func3:0

按照函數(shù)調(diào)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(diào)用時，這是一塊新的內(nèi)存(可能在進(jìn)入main之前有棧幀到達(dá)過這個位置)，a的值取決于調(diào)入內(nèi)存該位置的頁面對應(yīng)偏移的初始值，這取決于操作系統(tǒng)：

操作系統(tǒng)在分配給程序頁面時可能會將頁面clear為零頁。

棧的分配不會涉及C庫，這里顯然并不涉及C庫的行為，但類似malloc分配的內(nèi)存則涉及C庫了。

打印結(jié)果，a的值為0，我們認(rèn)為操作系統(tǒng)返回給了應(yīng)用程序零頁。接下來在func1中將其賦值12345之后函數(shù)返回，接下來調(diào)用func2的時候，在之前func1已經(jīng)退出的棧幀位置重建棧幀，對應(yīng)位置依然還是12345。

我沒有看到func1的ret操作后面有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(shù)，很明顯，func3和func4調(diào)用使用的并不是同一個棧幀，因此即便是在func3中對c賦值了54321，也不會影響在其棧幀之上的func4的棧幀對應(yīng)位置的值d。因此c和d的初始值均保持為0。

那么，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，區(qū)別在哪里呢？

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 <func1>:
 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 <printf@plt>
 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 <func1>:
 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 <printf@plt>
 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(jié)一句， 函數(shù)返回在pop出當(dāng)前棧幀的時候，并不會清理它遺留在棧幀里的數(shù)據(jù)，下個函數(shù)調(diào)用再次重用到該棧幀的內(nèi)存時，未初始化的局部變量將會被遺留數(shù)據(jù)影響，從而變得不確定！

所以，記得初始化你的局部變量。如果你不這樣做，上帝終究會將你經(jīng)理了的。

總結(jié)

到此這篇關(guān)于詳解C語言未初始化的局部變量是多少的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語言未初始化的局部變量內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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