复合文字的存储时间

Question

不知怎么理解blocks中定义的复合字面量的存储时间是自动的，推理如下：

让我们假设复合字面量定义在重复调用的函数或块中；当第一次调用这个函数时，如果它不是在静态内存中，计算机如何创建文字？ （我的意思是他怎么知道它的价值？？例如它是 (int [2]) {2,4} 还是 (int [5]) {5,4,2,1,4}），如果它不知何故存在于任何地方，计算机如何再次知道它的内容？ （当他试图为第二次和每一次后续调用再次构建它时）在它第一次传递之后。

其他文字如字符串文字和普通文字的情况是它们在静态内存中，这是非常合理的，因为如果他没有将这个值存储在某个地方，计算机如何知道它的值。

谁能给我解释清楚？？

Answer 1

您的问题没有得到正确解释。如果您想了解复合文字的范围，那么标准会这样说：

C11：6.5.2.5 复合文字（P5）：

[...] 如果复合文字出现在函数体之外，则该对象具有静态存储持续时间；否则，它具有与封闭块关联的自动存储持续时间。

复合字面量的初始化如下：

[...] 如果递归输入块，每次都会创建一个新的对象实例。对象的初始值是不确定的。如果为对象指定了初始化，在执行块时每次到达声明或复合字面量时执行；否则，每次达到声明时，值都会变得不确定。

复合文字是动态创建的，是未命名的数组/结构文字。它们像其他变量一样在内存的数据段中为stored，但您无法通过名称访问它。

Answer 2

也许将对象称为“复合文字”有点误导。它实际上并不是那么字面意思。

考虑一个实际的例子是有帮助的，即使它有点笨：

/* This is NOT the way to solve this problem */
double cubic(double x, double a, double b, double c, double d) {
  double* powers = (double []){1, x, x*x, x*x*x};
  double* coefficients = (double []){a, b, c, d};
  double sum = 0;
  for (int i = 0; i < 4; ++i) sum += powers[i]*coefficients[i];
  return sum;
}

该函数中有两个复合文字，很明显它们都不能预先构造，因为它们依赖于函数参数。

幸运的是，C 编译器是一个编译器。它不限于从现有常量的副本创建新的数据结构。它可以生成代码，在堆栈上分配两个数组（“自动存储”），然后适当地填充它们。

编译器为这些复合文字分配堆栈空间并不难，因为它确切地知道它们有多大。实际上，生成的代码就像我写的一样：

double cubic(double x, double a, double b, double c, double d) {
  double _powers_values_[4];
  _powers_values_[0] = 1;
  _powers_values_[1] = x;
  _powers_values_[2] = x*x;
  _powers_values_[3] = x*x*x;
  double* powers = _powers_values_;
  // ...

如果您查看原始函数的生成代码，您会看到这样的结果。

还要注意powers 和coefficients 都是可变的，所以我可以在函数中修改它们：

/* This is NOT the way to solve this problem */
double cubic(double x, double a, double b, double c, double d) {
  double* powers = (double []){1, x, x*x, x*x*x};
  double* coefficients = (double []){a, b, c, d};
  for (int i = 0; i < 4; ++i) coefficients[i] *= powers[i];
  for (int i = 1; i < 4; ++i) coefficients[i] += coefficients[i+1];
  return coefficients[3];
}

当然，复合文字可能只有常量值：

double* coefficients = (double []){17, 6, -3, 2.5};

但正如所写，该数组仍然是可变的，因此编译器需要安排函数具有值的新副本。如果我愿意，我可以明确表示数组是不可变的：

const double* coefficients = (const double []){17, 6, -3, 2.5};

现在允许编译器使用静态文字，而不是制作不必要的副本。但是，理论上，复合文字仍然具有自动作用域，从函数返回指向它的指针将是未定义的行为。

Answer 3

编译器不知道自动变量的值。将包含已经存在的任何值。有时（例如在循环中）它们可能碰巧包含上次的值，但那是运气，而不是意图。

编译器将自动变量放在堆栈上，与函数参数和返回地址混合在一起。除非代码显式初始化它们，否则自动变量的值将与之前占用这些内存位置的位模式相同。