C：我必须初始化函数中使用的数组吗？

Question

在调试我的程序时，我注意到我的二维数组的一些元素包含非零值。

float Ak[2][2];
Ak[0][0] = 1;
Ak[1][1] = 1;

当我运行此代码时，Ak[0][0] 和 Ak[1][1] 按预期为 1，但 Ak[0][1] 为 1.081，我实际上预计为 0。

这可能是因为数组没有被隐式初始化。但总是这样吗？当我想要特定行为时，我是否总是必须初始化我的数组，或者在某些情况下编译器会自动执行此操作？是否依赖于编译器？

还有一个几乎最重要的问题：这种行为是在哪里指定的？ （我的论文需要引用）

Answer 1

具有自动存储持续时间的变量（在块范围内声明的变量）不会被隐式初始化。

具有静态存储持续时间的变量（在文件范围内声明的变量或具有说明符 static 的变量）如果未初始化显式隐式初始化（​​对于算术类型，它们被零初始化，或者对于指针类型，它们被初始化为空指针） .

您似乎在函数中声明了数组

float Ak[2][2];
Ak[0][0] = 1;
Ak[1][1] = 1;

所以它的元素不会被隐式初始化。

你可以写例如

float Ak[2][2] =
{
    [0][0] = 1.0f, [1][1] = 1.0f 
};

在这种情况下，数组的所有元素都将被初始化。没有显式初始化器的元素将被初始化为零。

这是一个演示程序。

#include <stdio.h>

int main(void) 
{
    float Ak[2][2] =
    {
        [0][0] = 1.0f, [1][1] = 1.0f 
    };

    printf( "Ak[0][0] = %f, Ak[0][1] %f, Ak[1][1] = %f\n", 
             Ak[0][0], Ak[0][1], Ak[1][1] );
    
    return 0;
}

程序输出是

Ak[0][0] = 1.000000, Ak[0][1] 0.000000, Ak[1][1] = 1.000000

或者，您也可以通过以下方式初始化数组

float Ak[2][2] =
{
    [0] = { [0] = 1.0f }, [1] = { [1] = 1.0f } 
};

Answer 2

在本地定义的不是static 的任何变量（不仅仅是数组），或更正式地说是那些具有自动存储持续时间 的变量，都不会被隐式初始化。在文件范围或static 定义的那些，即具有静态存储持续时间 的那些，被隐式初始化为 0 或 NULL。

这在C standard 的第 6.7.9p10 节中有详细说明：

如果具有自动存储持续时间的对象不是 显式初始化，它的值是不确定的。如果 具有静态或线程存储持续时间的对象不是 显式初始化，然后：

• 如果有指针类型，则初始化为空指针；
• 如果它具有算术类型，则将其初始化为（正或无符号）零；
• 如果是聚合，则每个成员都根据这些规则（递归）初始化，并且任何填充都初始化为零位；
• 如果是联合，则根据这些规则（递归）初始化第一个命名成员，并初始化任何填充 零位；

当然，一个未初始化的变量恰好为 0 并不意味着它不包含垃圾。