C++：函数变量声明，它在内部是如何工作的？答案

【问题标题】：C++: Function variable declarations, how does it work internally?C++：函数变量声明，它在内部是如何工作的？
【发布时间】：2011-05-24 16:14:55
【问题描述】：

这已经困扰我很久了：假设我有一个功能：

void test(){
    int t1, t2, t3;
    int t4 = 0;
    int bigvar[10000];
    // do something
}

计算机如何处理变量的内存分配？

我一直以为变量空间是保存在.exe中，然后电脑会读取，这样对吗？但据我所知，bigvar 数组在 .exe 中不占用 10000 个int 元素空间，因为它未初始化。那么当我调用函数时它的内存分配是如何工作的呢？

【问题讨论】：

exe存放在磁盘中，编译后的代码存放在那里。但是当它被执行时，它会从 processor 单元中获取内存。磁盘中的字节与变量所需的字节不对应。
stackoverflow.com/questions/556714/…

标签： c++ windows visual-studio-2008 stack

【解决方案1】：

在一些旧的编译器上，我遇到了静态分配数组的行为。这意味着它在加载程序时为其预留内存，然后使用该空间。这种行为是不安全的（见 Sergey 的回答），我也不指望它会根据标准被允许，但我在野外遇到过。（我不记得它是什么编译器。）

在大多数情况下，局部变量与返回地址和所有其他东西一起保存在堆栈中。这意味着未初始化的值可能包含敏感信息。根据 unwind 的回答，这也包括数组。

另一个有效的实现是在堆栈上找到的变量是一个指针，编译器在后台进行分配和解除分配（可能以异常安全的方式）。这将节省堆栈空间（必须在程序启动之前分配，并且不能轻易扩展用于 x86 架构）并且对于 C 标准 VLA（可变长度数组，又名穷人 std::vector）也非常有用

【讨论】：

【解决方案2】：

除了一些注释之外，我无法对已经说过的内容添加太多内容。您实际上可以将局部变量放入可执行文件中，并将它们分配在数据段（并初始化）而不是堆栈段中。为此，请将它们声明为 static。但是随后函数的所有调用将共享相同的变量，而在堆栈中每次调用都会创建一组新的变量。当多个线程同时调用该函数或存在递归时（尝试想象一下），这可能会导致很多麻烦。这就是为什么大多数语言使用堆栈作为局部变量，而static 很少使用。

【讨论】：

【解决方案3】：

类似的局部变量通常使用处理器的stack 来实现。这意味着编译器唯一需要做的就是计算每个变量的大小，并将它们相加。总和是在函数入口处更改堆栈指针并在退出时更改回的量。然后访问每个变量，并将其相对偏移量访问到堆栈上的该内存块中。

您的代码在 Linux 中编译时，在 x86 汇编器中最终看起来像这样：

test:
        pushl   %ebp
        movl    %esp, %ebp
        subl    $40016, %esp
        movl    $0, -4(%ebp)
        leave
        ret

在上面，常量 $40016 是四个 32 位整数 t1, t2, t3 和 t4 所需的空间，而剩余的 40000 字节占 10000 元素数组 bigvar。

【讨论】：