关于堆栈和指针

最新推荐文章于 2023-06-26 10:52:20 发布

原创最新推荐文章于 2023-06-26 10:52:20 发布 · 936 阅读

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本文通过几个示例探讨了C语言中指针指向局部变量可能导致的问题，并解释了不同情况下程序行为的变化。

今天被问了个问题，代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int *p;
void f(int **q)
{
   int s = 3;
   *q = &s;
}

int main()
{
    f(&p);

    printf("%d", *p);
    return 0;
}

看到这段代码时，我有两个想法：第一，指针是很蛋疼的，尤其这种int **p，这简直是脑细胞杀手；第二，这段代码是有问题的，因为在函数 f 中s是局部变量，所以当函数结束后s变量所在的空间已经被释放了。

但是这段程序还是可以运行的，运行结果是 3。

这个涉及到堆栈的问题，函数f有两个局部变量，参数int **p和int s。这两个局部变量是在堆栈中分配的，当f(&p)调用接收之后，全局变量p在函数f中获得的f的局部变量s的值（说得有点饶），在f调用结束之后，f的局部变量s所在的空间就被释放了（堆栈指针指向调用f之前所在的位置），s的空间被释放了，可以简单的理解成这段空间不受f管辖了，但是这个的值依然存储，还是3。所以这个程序依然可以正确运行，但是这段程序还是有问题的。

上面这段程序虽然可以正确运行，但是依然还是有问题的。记得Linus说过的，学程序最后的方法是：read the f**k source code。为什么说上面这段程序是有问题呢，看看下面这段代码吧：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int *p;
void f(int **q)
{
    int s = 3;
    *q = &s;
}

int *pe;
void g(int **q)
{
    int gs = 5;
    *q = &gs;
}

int main()
{
    f(&p);
    g(&pe);
    printf("%d\n", *p);
    printf("%d\n", *pe);
    return 0;
}

对于上这段代码，我觉得绝大部分的第一感觉是输出两个5，但实际上不是，有兴趣你可以试试运行看看

下面这段代码才是输出两个5的

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int *p;
void f(int **q)
{
    int s = 3;
    *q = &s;
}

int *pe;
void g(int **q)
{
    int gs = 5;
    *q = &gs;
}

int main()
{
    int x,y;
    f(&p);
    g(&pe);
    x=*p;
    y=*pe;
    printf("%d\n", x);
    printf("%d\n", y);
    return 0;
}

为什么是两个5呢，而不是一个3一个5呢？

因为函数f和函数g是相似的（借用数学里的相似和全等的概念），他们都输入一个参数，也都只有一个局部变量，函数里也没有调用其他函数（因此也不会有新的堆栈操作）。

上面这个函数还可以再变一下，如下函数又使输出什么呢？

int main()
{
    int x,y;
    f(&p);
    x=*p;
    g(&pe);
    y=*pe;
    printf("%d\n", x);
    printf("%d\n", y);
    return 0;
}

还是那句话，read the f**k source code。想知道的话，自己运行看看吧