C语言中，当一个函数执行完毕后，其中的变量会发生什么？

Question

假设以下代码:

void foo()
{
    int i = 5;
    printf("%d", i);
}

int main()
{
    foo();

    return 0;
}

当我调用foo函数时，“i”被声明并设置为5，当该函数结束时，“i”变量会被释放吗？

我可以在while(1)循环中调用foo()函数而不会有内存泄漏的风险吗？

谢谢！

- fj123x

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查看这个答案，了解关于栈如何工作的更详细解释。 - Austin Mullins

Answer 1

在C语言中，变量有一个作用域，它们属于你的代码中的一个区域，比如循环或函数。在这种情况下，您的变量的作用域是您的函数。

当您的变量的作用域结束时，您的变量将被释放。这意味着您的变量使用的内存将被释放。因此，在函数结束时，您分配的唯一内存空间（用于存储整数的内存空间）被释放。

为了回答标题中的一般问题，您还可以分配会持续存在于声明范围之外的内存空间。

void foo()
{
    int i = 5;
    int* j = (int*) malloc(sizeof(int));
    *j = i*2
    printf("%d", i);
}

例如，在上面的代码中，i和j变量都将在函数结束时被释放。

然而，j是一个指针，会被释放的是包含指针的内存空间，而不是指向j实际值的内存空间（即使没有为*j分配值，这也是正确的）。

为了避免内存泄漏，您需要在退出函数之前调用free(j)。

如果该函数返回一个int*而不是void类型，您也可以使用return j而不是释放它，这样您仍然可以访问在调用此函数时指向j的内存区域。这样做，您就可以使用该值并稍后通过调用free(j)来释放所使用的内存空间。

- Mitvailer

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为了避免内存泄漏...你的函数应该将该值返回给函数的调用者。 - John Hascall

Answer 2

int i = 5;

这行代码在栈上声明了一个int类型的变量。在栈上声明的变量会在超出作用域时释放其内存。当函数结束时，i也将超出作用域。

因此，您可以反复调用该函数而不会发生内存泄漏。

- Almo

Answer 3

你不需要关心，相信 i 会消失。在我所知道的所有实现中，本地的 i 要么在一个寄存器中被重用，要么在一个堆栈帧中被弹出。例如，可以查看 调用堆栈 的维基页面，其中提供了一张很好的图片。

^{据我所知，C99 标准规范中没有确切要求使用堆栈，但我不知道有哪个实现不使用任何堆栈。}

因此，当然可以在 main 中的循环中调用 foo。

我建议您使用所有警告和调试信息编译代码（例如 gcc -Wall -g），并使用调试器（例如 gdb）逐步运行程序并显示 i 的地址。

- Basile Starynkevitch