c++ - 变量的 block 结构内存分配

Question

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

在这里，我想知道变量 x 的内存是否会被分配两次，或者该值是否在退出第二个 block 后才重置并且内存只分配一次(对于 x)？

Answer 1

从C编程模型的角度来看，x的两个定义是两个完全不同的对象。内部 block 中的赋值不会影响外部 block 中x的值。

此外，循环的每次迭代的定义也算作不同的对象。在一次迭代中为任一 x 赋值不会影响后续迭代中的 x。

就实际实现而言，假设未进行优化，有两种常见情况。如果您打开了优化，您的代码可能会被丢弃，因为编译器很容易发现循环对它之外的任何东西都没有影响，除了 i。

两种常见的场景是

1. 变量存储在栈中。在这种情况下，编译器将在堆栈上为外部 x 保留一个位置，并在堆栈上为内部 x 保留一个位置。从理论上讲，它应该在范围的开头分配槽并在范围的末尾取消分配，但这只会浪费时间，因此它会在每次迭代中重用槽。

2. 变量存储在寄存器中。这是现代 64 位架构上更有可能的选择。同样，编译器应该在作用域的开头“分配”(分配不是真正正确的词)一个寄存器，并在末尾“解除分配”，但它只会在现实生活中重用相同的寄存器。

在这两种情况下，您会注意到每次迭代的值都将保留到下一次迭代，因为编译器使用相同的存储空间。但是，永远不要这样做

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);
}

如果你编译并运行上面的代码(没有优化)，你可能会发现它打印出合理的值，但是，每次你循环时，x理论上是一个全新的对象，所以第一个 printf 访问一个未初始化的变量。这是未定义的行为，因此该程序可能给您上一次迭代的值，因为它使用相同的存储，或者它可能炸毁您的房子并将您的女儿卖为奴隶。