C++ 函数和变量范围答案

【问题标题】：C++ functions and scope of variablesC++ 函数和变量范围
【发布时间】：2018-02-15 16:38:23
【问题描述】：

#include<iostream>

using namespace std;

void fun(int a) {
    int x;
    cout << x << endl;
    x = a;
}

int main() {
    fun(12);
    fun(1);
    return 0;
}

这段代码的输出如下：

178293 //garbage value
12

为什么我们得到12 而不是垃圾值？？

【问题讨论】：

那些玩弄未初始化变量和未定义行为的人注定要受苦。
当你cout<<x<<endl;时x的值是多少？？（也许将x=a;移到函数顶部？？）
12 是一个垃圾值（其中之一）
这是未定义的行为。第二次的垃圾值恰好是 12。
12 与任何其他值一样垃圾。在两者之间调用另一个使用堆栈的函数，您可能会看到其他内容。仅仅因为它是您所期望的，并不意味着它是正确的

标签： c++ function scope

【解决方案1】：

为什么我们得到 12 而不是垃圾值？？

理论上，x 的值可以是任何值。然而，实际情况是，对fun 的两次调用一个接一个地导致x 的先前值仍在堆栈帧上。

假设堆栈帧的结构如下：

 arguments
 return value
 local variables

在你的情况下，

用于参数的内存等于sizeof(int)。
由于返回类型为void，编译器可能会省略使用任何内存作为返回值。
用于局部变量的内存等于sizeof(int)。

第一次调用函数时，参数部分的值设置为 12。正如您所注意到的，局部变量中的值是垃圾。但是，在从函数返回之前，将局部变量的值设置为 12。

第二次创建函数时，参数的值被设置为1。局部变量中的值仍然是上次调用时遗留下来的。因此，它仍然是 12。如果您第三次调用该函数，您可能会在局部变量中看到值 1。

无论如何，这是一个合理的解释。再一次记住，这是未定义的行为。不要指望任何特定的行为。编译器可以决定在使用堆栈帧之前对其进行清理。编译器可以决定在堆栈帧被使用后立即对其进行清理。编译器可以在使用堆栈帧后对其执行任何操作。如果在对 fun 的调用之间有另一个调用，您很可能会得到完全不同的值。

【讨论】：

堆栈帧可能会在程序执行前两千万年被丢弃到黑洞中。

【解决方案2】：

打印时您还没有初始化值x。从未初始化的内存中读取是 UB，即，不能保证会发生什么。它可能会输出一个随机数，或者调用一个不太可能的位组合，从而做出意想不到的事情。

【讨论】：

【解决方案3】：

读取一个未初始化的整数是UNDEFINED BEHAVIOR，这意味着它可以做任何事情，可以打印任何东西。它可以格式化您的硬盘驱动器或崩溃可观察的宇宙！基本上我不知道这样做的编译器实现，但理论上它们可以！

【讨论】：

你永远不知道！