范围结束后静态分配的内存会发生什么？答案

【问题标题】：What happens to statically allocated memory after its scope ends?范围结束后静态分配的内存会发生什么？
【发布时间】：2013-09-07 02:53:59
【问题描述】：

void PrintArray()
{
  int a[4] = {4,3,1,5};
  for(int i=0; i<4; i++)
    cout<<a[i];
}

在这个函数的调用完成后，分配给指针变量“a”的内存和“a”指向的 4 整数块到底发生了什么？块和指针变量的内存是否被解除分配，还是会造成某种内存泄漏？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

a 不是静态变量，它是 automatic 变量，来自 draft C99 standard 部分 6.2.4 对象的存储持续时间第 4 段 说：

一个对象，其标识符被声明为没有链接且没有存储类说明符 static 具有自动存储持续时间。

在第 3 段中，它将static 的生命周期描述为程序的生命周期，并且在第 5 段中说：

对于这样一个没有变长数组类型的对象，它的生命周期会延长从进入与其关联的块直到该块的执行结束反正。 [...]

换句话说，对于一个自动变量来说，它的生命周期会扩展到它的作用域，在这种情况下，as 作用域是函数PrintArray，并且在退出该作用域后，与它关联的存储就会被释放。

对于 C++，draft standard 中的相关部分是 3.7.3 自动存储持续时间第 1 段 说：

显式声明的块范围变量 register 或未显式声明的 static 或 extern 具有自动存储持续时间。这些实体的存储将持续到创建它们的块退出。

【讨论】：

【解决方案2】：

自动变量不是静态的，它们在其作用域的末尾（在函数的末尾）被处理掉。静态变量将持续存在，即使在函数中调用它也会保持其值。这里有一个关于extern/static variables 的链接以了解更多详情。

【讨论】：

【解决方案3】：

内存没有泄漏。它不在堆上分配。现在，这里可能涉及 2 个不同的内存位置。

{ 4,3,1,5 } 初始值设定项的存储位置。通常，像这样的初始化程序存储在数据段中。在嵌入式系统中，这可能是只读闪存。在 PC 或其他任何设备上，这将只是一个 RAM 区域，它使用您的程序映像（例如 EXE）进行初始化并且不会被修改。函数退出后，它仍然存在。但这不是泄漏——只是程序内存占用的一部分（有些人可能会说是静态内存）。
在PrintArray() 函数范围内为a[] 分配的堆栈内存。编译器所做的是分配一些堆栈空间，然后从数据段复制函数开头的值。这通常会发生，因此如果您修改 a[] 中的任何元素，它只会影响该特定函数调用的数组。当PrintArray() 再次被调用时，原来的初始化器不会被修改并且可以重用。如果由于先前的调用改变了值而对PrintArray() 的后续调用初始化为{ 4,3,1,5 } 之外的其他内容，那将是奇怪的/出乎意料的。但是，您没有在此处修改它，因此优化可能不会在堆栈上分配任何东西是合理的。 YMMV。假设a[] 确实驻留在堆栈上，它将在函数退出时自动释放（因此auto 变量）。

当然，确切地发生了什么取决于您的编译器、链接器、设置（尤其是优化）和目标。

【讨论】：

感谢您的精彩解释，但我主要感兴趣的是分配给 a 的 4-int 块。我真正想知道的是，如果该 4-int 块被某些人释放/释放其他用途还是只是在内存中保留直到程序结束。

【解决方案4】：

在 C 中，像 a 这样的自动对象在声明它的块的出口处被丢弃。

【讨论】：

【解决方案5】：

指针变量'a'和'a'指向的4整数块

首先，我们需要澄清一个基本的误解。 a 不是与 4 元素数组不同的单独指针变量； a 是 4 元素数组。 a 的地址和a[0] 的地址是一回事。在大多数情况下，表达式a从“int的四元素数组”类型转换为“指向int的指针”，而值表达式是数组中第一个元素的地址。

为了回答这个问题，由于a是在一个块中声明的，并且没有static关键字，它具有自动存储持续时间，这意味着当你释放数组占用的内存时离开封闭范围（在这种情况下，函数的主体）。

【讨论】：