编译器如何知道是否在堆或堆栈上分配了某些东西，例如，如果我在函数中创建变量并返回变量的地址，编译器会警告我“函数返回局部变量的地址” ：
#include <stdio.h>
int* something() {
int z = 21;
return &z;
}
int main() {
int *d = something();
return 0;
}
我理解为什么这是一个警告，因为当函数退出时，堆栈帧不再存在，如果您有一个指向该内存的指针并且您更改它的值，您将导致分段错误。我想知道的是编译器如何知道该变量是否通过分配内存。 malloc，或者它如何判断它是否是堆栈上的局部变量？
【问题讨论】：
标签： c compiler-theory
编译器会构建一个语法树，从中可以分析源代码的每个部分。
它构建了一个symbol table，它与每个定义了一些信息的符号相关联。这在许多方面都是必需的：
一旦你有了这个符号表，就很容易知道你是否试图返回一个局部变量的地址，因为你最终会得到一个类似的结构
ReturnStatement
+ UnaryOperator (&)
+ Identifier (z)
因此编译器可以轻松检查标识符是否为本地堆栈变量。
请注意，这些信息理论上可以沿着分配传播，但实际上我认为很多编译器都不会这样做，例如，如果你这样做
int* something() {
int z = 21;
int* pz = &z;
return pz;
}
警告消失。通过静态代码流分析，您可以证明pz 只能引用局部变量，但实际上这不会发生。
【讨论】：
return &pz; -> return pz;
你问题中的例子很容易理解。
int* something() {
int z = 21;
return &z;
}
return 语句中的表达式。它采用标识符z 的地址。z 的声明位置。哦，它是一个局部变量。并非所有情况都像这种情况一样简单，如果您编写了足够奇怪的代码，您可能会欺骗编译器给出误报或误报。
如果您对这类内容感兴趣，您可能会喜欢观看 CppCon'15 上的一些演讲，其中 C++ 代码的静态分析非常重要。一些精彩的演讲：
【讨论】：
编译器知道哪个内存块保存了当前堆栈。每次调用函数时，它都会创建一个新堆栈并适当地移动前一帧和堆栈指针，从而有效地为其提供内存中当前堆栈的起点和终点。鉴于该设置，检查您是否尝试返回指向即将被释放的内存的指针相对简单。
【讨论】：
我想知道的是编译器如何知道该变量是否为 通过分配内存。 malloc，或者它如何判断它是否是本地的 栈上的变量？
编译器必须分析所有代码并从中生成机器代码。
当需要调用函数时，编译器必须将参数压入堆栈（或为其保留寄存器），更新堆栈指针，查看是否有局部变量，初始化堆栈上的变量并更新堆栈再次指针。
很明显，编译器知道局部变量被推送到堆栈上。
【讨论】：