C struct 仅在存在带有声明性方法的 printf 时才有效

Question

假设我在 temp.h 中声明了一个结构，如下所示：

/* physical memory */
typedef struct pmem_struct {
 uint32_t val;
} pmem_s, *pmem_p;

假设我在我的 temp.c 文件中的方法 pmem_p pmem_new() 中声明了这个结构，如下所示：

 pmem_p pmem_new() {
  pmem_s pmems;
  pmem_p pmem = &pmems;
  pmem->val = 0;
  //printf(stderr, "From Mem: %x\n", pmem->val);
  return pmem;
}

现在这是我的 main.c 文件：

#include <stdio.h>

#include "temp.h"
#include "gen.h"

int main() {
    pmem_p pmem = pmem_new(); /* create some physical memory */
    fprintf(stderr, "From Mem: %x\n", pmem->val);
......
}

为什么这个 fprintf 打印出 From Mem: 4019cff4，除非我在 pmem_new() 中取消注释 fprintf 行，在该行处两者都正确打印出 From Mem:0强>

Answer 1

因为在pmem_new() 退出后，pmem 不再指向有效的内存区域。您看到的是未定义的行为。

 pmem_p pmem_new() {
  pmem_s pmems;
  pmem_p pmem = &pmems;
  pmem->val = 0;
  //printf(stderr, "From Mem: %x\n", pmem->val);
  return pmem;
}

在这里，您在函数pmem_new() 范围内的“堆栈”上分配pmems。使用“堆栈分配”，一旦程序离开周围范围，内存将变得无效。因此，在离开函数pmem_new() 后，指向pmems 的指针将变为dangling pointer。

您可以通过在“堆”上分配内存来解决它，除非您手动这样做，否则内存不会被破坏。在 C 中，这是通过 malloc 方法完成的：

pmem_p pmem_new_correct() {
  pmem_p pmem = malloc(sizeof(*pmem));
  pmem->val = 0;
  return pmem;
}

但是你必须记住释放这个指针，否则你会创建一个memory leak。

int main() {
  pmem_p pmem = pmem_new();
  fprintf(stderr, "From Mem: %x\n", pmem->val);
  ......
  free(pmem);
}

（有关堆栈与堆的信息，另请参阅 What and where are the stack and heap?。）