变量在栈中的存放（栈区中内存的使用）

最新推荐文章于 2022-03-25 10:21:48 发布

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#c语言 #经验分享 #栈

本文通过一个实例分析了C语言中栈内存的使用，特别是变量和数组的存储布局。当数组越界访问时，可能导致变量值被修改，引发未预期的行为，如死循环。调试结果显示，局部变量通常在高地址创建，数组元素从低地址开始，两者之间存在间隙用于防止越界。理解这种内存布局有助于避免潜在的编程错误。

今天在学习的时候发现了一段很特殊的代码，如下：

#include<stdio.h>
int main()
{
	int i = 3;
	int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,0 };
	for (i = 0; i <= 12; i++)
	{
		printf("hehe\n");
		arr[i] = 0;
	}
	return 0;
}

上述代码的运行结果是死循环，并没有因为数组的越界访问而报错！

而且假设定义的数组元素有n个，只要当for循环中的i的判断条件为（i<=X）时（其中X大于/等于n+2），都会出现死循环这个结果。（当X小于n+2时，因为越界访问直接报错）

为啥子会这样呢？我打开了调试--->窗口--->监视和内存来一探究竟：

首先可以看到，局部变量i先在高地址处被创建了，然后在低地址处开始创建了数组（按照数组下标由小到大，数组元素从低地址逐渐到高地址进行存放）。下图为变量i和数组arr刚被创建时的内存布局。

特别的是变量i和数组的最后一个元素差两个int类型的地址。

继续调试，经过多次循环之后，i变为12，满足for循环条件，进入循环内部，执行语句，并将arr[12]改为0。

然而此时的arr[12]的地址和变量i的地址相同，所以此时的i被改为0，继续进入循环内部，一直不能满足跳出循环的条件，造成死循环。如下图所示：

经过了解，在早期的编译器中变量和数组之间没有空地址，但是为了防止越界访问，所以加了空地址，但是为了节省空间只加了两个地址。所以在越界访问越过空地址之后，就会修改掉其他的变量值，造成程序出错。（在上述代码中修改了变量i的值）

所以最好将局部变量i定义在数组的下方，使得i的地址存在于低地址处，而数组元素的地址再增加也不会越界访问到i的地址，不会产生死循环。

总结一下：

1. 在栈区内使用内存空间时，首先使用高地址空间，再使用低地址空间。

2. 栈区中，开辟数组空间时，数组中的元素随着下标的依次增加，地址由低到高。

3. 在vs中，局部变量和数组元素之间空了两个地址，Linux中空了一个，VC6.0没有空地址。