c - 初始化全局数组的所有元素时的垃圾值

Question

我有一个全局结构，其中包含一个数组，如下所示:

首次实现:

当我打印索引高于 490 的数组的任何值时，它会打印垃圾值。

#define NUMOFROWS 512

struct matrix {
    int freeSpace;
    int allocSapce;
    unsigned long long bit_matrix[NUMOFROWS];
};

int main() {
    struct matrix b;
    b.bitmap_matrix[NUMOFROWS] = 0;

    printf("MA[0] = %llu \n", b.bitmap_matrix[0]);
    printf("MA[5] = %llu \n", b.bitmap_matrix[5]);
    printf("MA[511] = %llu \n", b.bitmap_matrix[511]);
    return 0;
}

输出:

MA[0] = 0
MA[5] = 0
MA[511] = 140734799804304

第二次实现:

我把它改成了这个，然后就正常了。

#define ROWS 512

struct matrix {
    int freeSpace;
    int allocSapce;
    unsigned long long bit_matrix[NUMOFROWS];
};

int main() {
    struct matrix b;
    for (int i = 0 ; i < ROWS; i++) {
        b.bit_matrix[i] = 0;
    }

    printf("MA[0] = %llu \n", b.bit_matrix[0]);
    printf("MA[5] = %llu \n", b.bit_matrix[5]);
    printf("MA[511] = %llu \n", b.bit_matrix[511]);
    return 0;
}

输出:

MA[0] = 0 
MA[5] = 0 
MA[511] = 0 

知道为什么吗？

Answer 1

结构b不是全局的，它具有自动存储(又名在堆栈上)。 struct Matrix 的类型声明是全局的，但实例 b 是 main 函数的本地函数。

因此它是未初始化的，您未显式初始化的任何成员都未初始化，即使只是读取值也会调用未定义的行为。

此外，您访问的数组元素超出了数组的大小:b.bitmap_matrix[NUMOFROWS] = 0; 也会调用未定义的行为。

这是一个使用初始化器的更简单的版本:

#define ROWS 512

struct matrix {
    int freeSpace;
    int allocSapce;
    unsigned long long bit_matrix[NUMOFROWS];
};

int main(void) {
    struct matrix b = { 0 };

    printf("MA[0] = %llu\n", b.bitmap_matrix[0]);
    printf("MA[5] = %llu\n", b.bitmap_matrix[5]);
    printf("MA[511] = %llu\n", b.bitmap_matrix[511]);
    return 0;
}

输出:

MA[0] = 0 
MA[5] = 0 
MA[511] = 0