自操作系统会话开始以来分配的内存是否保存垃圾值？在我们将其命名为程序运行时会话中的垃圾值之前，它是否具有某种意义？如果是，那为什么？
我需要一些有关 linux 内核编程、设备驱动程序编程的学习材料的建议，并且还想了解计算机设备的实际工作原理。我陷入了诸如“垃圾价值”之类的情况，并且觉得我还必须学习其他东西才能更好地理解编程语言。我正在自学，遇到很多令人困惑的情况。任何建议都会非常有帮助。
【问题讨论】：
标签： c linux memory-management kernel
垃圾值，例如在 C 中，通常指的是如果您只是保留内存但从不初始化它，它将保存随机值，因为它还没有初始化（C 不会自动为您执行此操作；这只是开销，和 C 的设计是为了尽可能少的开销）。 内存中的随机值是之前存在的剩余值。
这些先前的值保留在那里，因为通常将内存设置为零 - 或任何其他值 - 没有太多用处 - 稍后将再次被覆盖。因为对于一般情况，读取未初始化的内存是没有用的（除非您想利用可能的安全问题 - 请参阅内存实际归零的特殊情况：Kernel zeroes memory?）。
【讨论】：
“垃圾价值”是一个俚语，意思是“我不知道那里有什么价值，或者为什么，因此我不会使用这个价值”。它是“无用的废话”意义上的“垃圾”，有时也是“别人的剩菜”意义上的“垃圾”。
形式上，C 中未初始化的内存采用“不确定值”。这可能是由 C 实现写在那里的一些特殊值，或者它可能是同一内存的早期用户“遗留”的东西。举个例子：
malloc内存，在里面写点东西，然后free它和malloc一些更多的内存，你可能会再次获得相同的内存，它之前的内容基本上完好无损。但从形式上讲，您新分配的缓冲区仍然是“未初始化的”，即使它恰好与您释放它时的内容相同，因为形式上它是一个全新的字符数组，恰好与旧的具有相同的地址。 在 C 中不使用“不确定值”的一个原因是标准允许它成为“陷阱表示”。当您将某些类型的某些不可能的值加载到寄存器中时，有些机器会注意到，并且您会遇到硬件故障。因此，如果内存以前用于，例如，int，但该值被读取为float，也就是说，剩余的位模式是否代表所谓的“信号 NaN”，即会停止程序吗？如果您将值作为指针读取并且它与类型不对齐，也会发生同样的情况。甚至整数类型也允许具有“奇偶校验位”，这意味着将垃圾值读取为int 可能具有未定义的行为。在实践中，我认为实际上没有任何实现确实具有int 的陷阱表示，并且我怀疑如果您只是读取指针值，任何实现都会检查未对齐的指针——尽管如果您取消引用它可能会。但是 C 程序员如果不谨慎，就什么都不是。
【讨论】：
什么是垃圾值？
当您在内存位置遇到值并且无法确定这些值应该是什么时，那么这些值对您来说就是垃圾值。即：值为不确定。
最常见的情况是，当您使用变量但未对其进行初始化时，该变量具有 Indeterminate 值并被称为具有垃圾值。请注意，使用未初始化变量会导致未定义行为，这意味着该程序不是有效的 C/C++ 程序，它可能会显示（字面上）任何行为。
为什么特定值存在于该位置？
当今的大多数操作系统都使用 virtual memory 的概念。用户程序看到的内存地址是虚拟内存地址而不是物理地址。虚拟内存的实现将虚拟地址空间划分为页面，即连续的虚拟内存地址块。一旦使用完毕，这些页面通常至少有 4 KB。这些页面没有明确擦除其内容，它们仅被标记为可重复使用，因此如果未正确初始化，它们仍包含旧内容。
【讨论】：
如果你声明一个变量而不将它初始化为一个特定的值，它可能包含一个先前由另一个程序分配的值，该程序已经释放了那块内存，或者它可能只是一个随机值，来自计算机已启动（iirc，PC 过去在启动时将所有 RAM 初始化为 0，因为早期版本的 DOS 需要它，但新计算机不再这样做）。例如，您不能假设该值为零。
【讨论】：
在典型的操作系统上，您的用户空间应用程序只能看到一系列虚拟内存。由内核将此虚拟内存映射到实际的物理内存。
当一个进程请求一块（虚拟）内存时，它最初会保留其中的任何内容——它可能是进程的另一部分之前使用的重用内存，也可能是一个完全不同的进程一直在使用......或者它可能根本没有被触及，并且处于您打开机器电源时的任何状态。
通常没有人会代表您用零（或任何其他同样任意的值）擦除内存页面，因为没有意义。完全取决于您的应用程序以任何您喜欢的方式使用内存，如果您仍然要写入它，那么您不必关心它之前的内容。
因此，在 C 中，由于未定义行为的痛苦，根本不允许在写入变量之前读取变量。
【讨论】：