在C语言中初始化变量

Question

我知道有时候如果你不初始化一个int类型的变量，在打印这个整数时你会得到一个随机数。

但是把所有东西都初始化为零好像有点儿愚蠢。

我问这个问题是因为我正在注释我的C项目，我的缩进非常直观而且它能够完全编译（谢谢Stackoverflow，90/90），但我想在样式分上得到10/10。

所以，问题来了：何时适当进行初始化，何时应该只声明一个变量：

int a = 0;

vs.

int a;

- Arthur Collé

Answer 1

有几种情况下，您不应该初始化变量：

1. 当变量具有静态存储期(static关键字或全局变量)，且您希望初始值为零时。如果您明确初始化，大多数编译器实际上会在二进制文件中存储零，这通常只是一种浪费空间（对于大型数组可能是巨大的浪费）。
2. 当您将立即传递变量地址给另一个函数来填充其值时。在这种情况下，初始化只是浪费时间，并可能让代码读者感到困惑，他们会想知道为什么要在即将被覆盖的变量中存储某些东西。
3. 当变量的有意义的值直到后续代码执行完成后才能确定时。在这种情况下，使用虚拟值（如零/NULL）初始化变量是有害的，因为这样会防止编译器向您发出警告，如果存在某些代码路径没有分配有意义的值，则编译器无法向您发出警告。编译器擅长警告您访问未初始化的变量，但不能警告您“仍然包含虚拟值”变量。

除了这些问题之外，我认为在可能的情况下初始化非静态变量通常是一个好习惯。

- R.. GitHub STOP HELPING ICE

---

“巨大浪费”的情况发生在所有零对象存储在数据段而不是 bss 段时。大多数（全部？）编译器在显式初始化时都会这样做，这就是为什么我建议尽可能始终使用隐式零初始化的原因。” - R.. GitHub STOP HELPING ICE

我在回想80年代中期ROM系统的crt0。但现在操作系统显然使用按需零填充; 参见这个。快速测试echo'char foo [0x88888]; int main（void）{return 0;}'| gcc-x c-&& readelf-a a.out | grep bss给出... .bss NOBITS ... 0888a8 ...。 - Joseph Quinsey

+1 对于深思熟虑的回复表示赞赏。这提供了有关变量未初始化原因的良好见解。然而，我来自相反的阵营。我总是被告知，为了避免偶尔使用随机值（并作为结果，出现不可重现的错误），必须初始化所有变量。我想给第三种情况举个反例：不幸的是，最近我经常与代码一起工作，其作者不关心警告。所以我有成百上千个这样的警告。结果我不能依赖编译器警告。在这种情况下，我更喜欢具有确定性行为而不是另一个警告。 - Dmitrii Semikin

第二种情况的另一个反例：想象一下，有一个带有“out”参数的函数，即它接受Type** pObject并将指针重置为新对象。在我看来，在这种情况下，要求*pObject == NULL是很自然的，这将更明确地表明我们使用参数作为纯“out”的意图。从理论上讲，这可能有助于找到内存泄漏（当函数被调用时，指向现有对象的指针被传递给它）。但归根结底，我不得不承认，这个讨论可能只是一种“圣战”，答案大多取决于程序员的偏好。 - Dmitrii Semikin

我相信代码的清晰度和可读性经常被低估。为了节省一个单词而牺牲代码维护中更高的出错率（如果有人后来使用该变量会怎么样？他/她是否启用了编译器警告？如果更新值的函数没有触及它，例如因为错误会怎样？）对我来说有点疯狂。我希望这种优化只在性能关键的部分（如软件解码器）中执行，而不是其他任何地方。（顺便说一句，许多编译器甚至会跳过代码路径中的另一个写入）。 - Narcolessico

Answer 2

还没有提到的一个规则是：当变量在函数内部声明时，它不会被初始化，而在静态或全局作用域中声明时，它被设置为0：

int a; // is set to 0

void foo() {
  int b;  // set to whatever happens to be in memory there
}

然而，为了可读性，我通常会在声明时初始化所有内容。

如果你对深入学习这种东西感兴趣，我推荐这个演示文稿和这本书

- Timothy Jones

Answer 3

我可以想到几个原因：

1. When you're going to be initializing it later on in your code.

   int x;
   
   if(condition)
   {
       func();
       x = 2;
   }
   else
   {
      x = 3;
   }
   anotherFunc(x); // x will have been set a value no matter what
   

2. When you need some memory to store a value set by a function or another piece of code:

   int x;  // Would be pointless to give x a value here
   scanf("%d", &x);
   

- user142162

---

那段代码在g++中会生成一个警告，因为x未被初始化就被使用。 - anio

Answer 4

对于静态变量和全局变量，它们将被自动初始化为零，因此您可以跳过初始化。自动变量（例如在函数体中定义的非静态变量）可能包含垃圾值，因此应始终进行初始化。

如果需要在初始化时使用非零特定值，则应始终明确初始化。

- Adam Zalcman

Answer 5

如果变量是在函数范围内而不是类的成员，我总是初始化它，因为否则你会得到警告。即使这个变量稍后会被使用，我也更喜欢在声明时赋值。

至于成员变量，应该在类的构造函数中初始化它们。

对于指针，请总是将它们初始化为某个默认值，特别是NULL，即使它们稍后要使用，未初始化的指针很危险。

此外，建议使用编译器支持的最高级别的警告来构建代码，这有助于识别不良实践和潜在错误。

- anio

---

谢谢，我正在一个gcc/Linux shell的终端上编程（抱歉如果这些词不正确，我只是打代码然后祈求最好的结果），我们被告知使用gcc -Wall -Werror -ansi -pedantic-errors xxx.c main.c来编译，以便它可以让你知道哪些微小的错误。非常感谢您的建议！ - Arthur Collé

Answer 6

初始化变量总是一个好习惯，但有时候不是严格必要的。考虑以下代码：

int a;
for (a = 0; a < 10; a++) { } // a is initialized later

或者

void myfunc(int& num) {
  num = 10;
}

int a;
myfunc(&a); // myfunc sets, but does not read, the value in a

或者

char a;
cin >> a; // perhaps the most common example in code of where
          // initialization isn't strictly necessary

这些只是几个例子，其中初始化变量并不是严格必要的，因为它稍后会被设置（但不会在声明和初始化之间访问）。

总的来说，在声明时始终初始化您的变量不会有任何损失（事实上，这可能是最佳实践）。

- Jared Ng

Answer 7

变量初始化没有任何理由不做，编译器足够聪明，如果一个变量被赋值两次，它会忽略第一次赋值。代码很容易变得庞大，你曾经认为的事情（例如在使用前赋值变量）现在已经不再成立。请考虑：

int MyVariable;
void Simplistic(int aArg){
    MyVariable=aArg;
}

//Months later:

int MyVariable;
void Simplistic(int aArg){
    MyVariable+=aArg; // Unsafe, since MyVariable was never initialized.
}

一个没问题，另一个会让你陷入麻烦。有时你的应用程序在调试模式下可以运行，但在发布模式下会抛出异常，其中一个原因是使用未初始化的变量。

- R4D4

---

简化版本的第一版是安全的。第二个版本则不是，因为它将 aArg 值添加到 MyVariable 的现有值中。MyVariable 从未被初始化，所以我们将 aArg 添加到某个未知的值上。 - anio

MyVariable 具有静态存储期，因此不可能未初始化。如果没有明确初始化，则其初始值为零。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

Answer 8

通常情况下，没有必要初始化变量，但有两个例外：

1. 你声明了一个指针（并未立即赋值）- 应该总是将它们设置为NULL，这是良好的编程风格和防御性编程。
2. 如果在声明变量时已经知道将分配给它的值。进一步的赋值会消耗更多的CPU周期。

除此之外，就是确保变量处于你希望执行操作的正确状态。如果你不会在操作改变变量值之前读取它们（并且操作不在乎它们的状态），那么就没有必要初始化它们。

个人而言，我总是喜欢初始化它们；如果你忘记给它赋值，并且错误地把它传递给函数（例如剩余缓冲区长度），0通常可以被清晰处理，而32532556则不能。

- septical

---

所以你建议他只有在两个条件下才需要这样做，但是又说你总是这样做，并且给出一个例子说明他为什么应该这样做？ - Lou

谢谢你的回复，我很喜欢“除此之外，它还涉及将变量置于所需状态，以便执行所需操作。”这句话非常有见地。 - Arthur Collé

我从未说过这只是必要的，只是在90%的情况下，没有人会注意到差异。在这个例子中，应用程序仍然会出现问题 - 只是没有初始化，你可能会崩溃而不是提供错误的结果。良好的编程风格建议你应该初始化它们（没有强制要求你这样做），所以这就是为什么我提供了我的意见。 - septical

Answer 9

只要在写入变量之前没有读取它，我就不必担心初始化它的问题。

在写入之前读取可能会导致严重且难以捕获的错误。我认为这类错误已经够臭名昭著了，值得在流行的SICP讲座视频中提到。

- vpit3833

---

这意味着在打印语句中使用变量，将其用作表达式的一部分，其结果取决于变量的值等。 写入变量意味着将一个值赋给它。 - vpit3833

Answer 10

初始化变量，即使不是严格要求，也总是一个好习惯。在开发过程中多输入一些额外字符（如“= 0”）可能会节省后续数小时的调试时间，特别是当忘记对某些变量进行初始化时。

顺便说一下，我认为将变量声明靠近其使用位置是一个好习惯。

以下是不好的：

int a;    // line 30
...
a = 0;    // line 40

以下是好的：

int a = 0;  // line 40

另外，如果变量在初始化后就要被覆盖，例如

int a = 0;
a = foo();

最好将其写成

int a = foo();

- Arun