c - 局部变量在栈上的分配顺序

Question

看一下这两个函数:

void function1() {
    int x;
    int y;
    int z;
    int *ret;
}

void function2() {
    char buffer1[4];
    char buffer2[4];
    char buffer3[4];
    int *ret;
}

如果我在 gdb 中的 function1() 处中断，并打印变量的地址，我会得到以下结果:

(gdb) p &x  
$1 = (int *) 0xbffff380
(gdb) p &y
$2 = (int *) 0xbffff384
(gdb) p &z
$3 = (int *) 0xbffff388
(gdb) p &ret
$4 = (int **) 0xbffff38c

如果我在 function2() 上做同样的事情，我会得到:

(gdb) p &buffer1
$1 = (char (*)[4]) 0xbffff388
(gdb) p &buffer2
$2 = (char (*)[4]) 0xbffff384
(gdb) p &buffer3
$3 = (char (*)[4]) 0xbffff380
(gdb) p &ret
$4 = (int **) 0xbffff38c

您会注意到，在这两个函数中，ret 存储在最接近堆栈顶部的位置。在 function1() 中，后面是 z、y，最后是 x。在 function2() 中，ret 后面跟着 buffer1，然后是 buffer2 和 buffer3 。为什么存储顺序会改变？我们在这两种情况下使用相同数量的内存(4 字节 int 与 4 字节 char 数组)，因此这不可能是填充问题。这种重新排序可能是什么原因，此外，是否可以通过查看 C 代码提前确定局部变量将如何排序？

现在我知道 C 的 ANSI 规范没有提到局部变量的存储顺序，并且允许编译器选择自己的顺序，但我想编译器有关于如何存储局部变量的规则。解决了这个问题，并解释了为什么制定这些规则。

仅供引用，我在 Mac OS 10.5.7 上使用 GCC 4.0.1

Answer 1

我不知道why GCC organizes its stack the way it does (虽然我猜你可以破解它的源代码或 this paper 并找出答案)，但我可以告诉你如何保证特定堆栈变量的顺序(如果出于某种原因你需要的话)。只需将它们放在一个结构中即可:

void function1() {
    struct {
        int x;
        int y;
        int z;
        int *ret;
    } locals;
}

如果我没记错的话，规范保证 &ret > &z > &y > &x。我把 K&R 留在了工作中，所以我无法引用章节和诗句。