当您在C（和其他语言）中声明变量时，幕后会发生什么？

Question

我是C中一个相当初学的程序员，我一直认为变量声明的工作方式是当你声明一个像int x;这样的变量时，你告诉编译器为该变量留出内存，然后如果你初始化它然后写了像x = 3;这样的东西，也许编译器可能会将这个声明改组到更有效的地方，如果它可以在编译时。

但是我最近读到这不是发生的事情。那会发生什么，为什么？幕后是否有具体的事情发生，或者是否有效地声明了编译器中的消息，而它在吐出的最终二进制文件中没有模拟信息？这一切如何适用于函数声明？

Answer 1

这两种说法都是正确的，在C标准中处于不同的“级别”。

C标准主要描述了C实现如何在假想的抽象计算机中起作用。在此模型中，当定义变量（不仅仅是声明）时，会为其保留内存。

但是，C标准表示实际实现只需要产生结果，就像它遵循抽象模型一样。该标准规定只有抽象模型的某些部分必须是可以理解的。最值得注意的是，该程序的输出是可观察的。

由于此规则，编译器可以以任何方式更改程序的内部部分，只要输出和其他可观察行为保持不变即可。因此，当编译器看到你以某种特定方式使用某个变量x并且它可以以另一种方式获得相同的结果而不使用x的内存时，允许编译器更改程序，以便没有用于x的实际内存。

Answer 2

我认为你的第一段很好，并且像往常一样真实。

我喜欢这样绘制图片，带有标记的小框，显示为各种变量留出的内存：

char c = 'A';
int i = 123;
int *ip = &i;

    +---+
 c: | A |
    +---+

    +---------+
 i: |   123   |
    +---------+
         ^
         |
    +----|----+
ip: |    *    |
    +---------+

然后我想到的是确保每个框的内容是合适的：正确的类型，不会溢出。对于每个指针，我想一下这个小箭头是否指向有效的地方。

如果变量是本地变量，则它们通常存储在堆栈帧中。如果变量是全局变量，则它们通常存储在数据段中。但是，你是对的，他们可能会被重新安排，所以你不能指望一个人来到另一个人之前或之后。 （当然，你不想在一个理智或便携的程序中。）