打印未初始化的变量时会发生什么？

Question

我检查过自己，我写了一个这样的程序

int main() {
 int i;
 cout << i;
 return 0;
}

我运行了该程序几次，结果始终相同，为零。 我用C试过了，结果是一样的。

但是我的教科书说

如果没有初始化已定义的变量 在函数内部，变量值保持未定义。这意味着该元素采用 先前驻留在内存中该位置的任何值。

当程序总是为变量分配空闲内存位置时，这怎么可能？它怎么可能是零以外的值（我假设默认可用内存值为零）？

Answer 1

当程序总是分配空闲内存时，这怎么可能 变量的位置？它怎么可能是某个东西而不是零呢？

让我们看一个实际实现的示例。

假设它利用堆栈来保存局部变量。

void
foo(void)
{
        int foo_var = 42;
}

void
bar(void)
{
        int bar_var;
        printf("%d\n", bar_var);
}

int
main(void)
{
        bar();
        foo();
        bar();
}

上面完全损坏的代码说明了这一点。在我们调用 foo 后，堆栈上放置 foo_var 的特定位置被设置为 42。当我们调用 bar 时，bar_var 占据该确切位置。事实上，执行代码会打印 0 和 42，这表明除非初始化，否则不能依赖 bar_var 值。

现在应该清楚需要局部变量初始化了。但是 main 会是一个例外吗？有没有什么可以与堆栈一起使用并最终给我们一个非零值？

是的。 main 不是程序中执行的第一个函数。事实上，设置一切都需要大量的工作。任何这项工作都可以使用堆栈并在其上留下一些非零值。您不仅不能期望在不同的操作系统上具有相同的值，而且在您现在使用的系统上它很可能会突然发生变化。有兴趣的可以google一下“动态链接器”。 最后，C语言标准甚至没有堆栈这个术语。为局部变量留出一个“位置”是留给编译器的。它甚至可以从给定寄存器中发生的任何事情中获得随机的垃圾。它真的可以是“任何东西”。事实上，如果触发了未定义的行为，编译器可以自由地做任何想做的事情。

如果不初始化函数内定义的变量，则变量值将保持未定义状态。

Answer 2

这句话是真的。

这意味着该元素采用先前驻留在内存中该位置的任何值。

这一点不是。

有时在实践中会发生这种情况，您应该意识到，对于任何给定的程序运行，

获得零

或

未获得零

完全符合这一理论。 理论上，如果需要，您的编译器实际上可以为该整数分配一个随机初始值，因此尝试合理化这一点是完全没有意义的。但让我们继续假设“该元素采用先前驻留在内存中该位置的任何值”......

它怎么可能不是零（我假设默认可用内存值为零）？

嗯，这就是当你假设时会发生的情况。 :)

此代码调用

未定义行为

Answer 3

当使用警告标志时，编译器应该发出警告，例如 -Wall：

warning: 'i' is used uninitialized in this function [-Wuninitialized]
  cout << i;
          ^

碰巧，在这次运行中，在您的系统上，它的值为 0。这意味着分配给该变量的垃圾值恰好为 0，因为那里的内存剩余表明如此。

但是，请注意，

内核零出现相对频繁

。这意味着我的系统输出为零是很常见的，但它不能得到保证，也不应该被视为承诺。

静态变量和全局变量初始化为零：

Answer 4

非静态变量或

auto

变量，即局部变量是

不确定

（不确定通常意味着它可以做任何事情。它可以是零，它可以是那里的值，它可以使程序崩溃） 。在赋值之前读取它们会导致未定义的行为。

void myfunc2(){
   int x;        // value of x is assigned by compiler it can even be 0
   printf("%d", x);}

这主要取决于编译器，但一般情况下，编译器会将该值预先假定为 0