C语言中的For循环局部变量

Question

为什么以下代码每次输出的都是同一个内存地址？

int x;
for (x = 0; x < 10; x++) {
    int y = 10;
    printf("%p\n", &y);
}

我原本认为每次运行for循环时，内存位置都应该会改变，因为变量是新的。

- Amandeep Grewal

Answer 1

没错，你说的没错，内存位置可能会改变。但是这并非必然情况：）在每次迭代中，旧变量将被“销毁”，在同一位置创建一个新变量。尽管任何好的编译器都会优化掉不必要的“操作”。

- Armen Tsirunyan

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好的，谢谢。我把这个问题过于简化了，实际上我正在尝试创建一个链表，在for循环中创建一个新节点，但我不希望下一个节点覆盖上一次迭代的节点，但它确实是这样做的。一旦我能够生成一个可以轻松分析的代码片段，我会发布一个新问题。 - Amandeep Grewal

如果您希望使用持久的数据结构，它们必须在“堆”而不是“栈”上创建。为此，请使用“malloc”等函数。 - Alnitak

@amandeepGrewal：为了实现所需的行为，您应该在堆上创建变量（使用malloc）。 - Armen Tsirunyan

Answer 2

是的，每次循环变量都是新的，但在块结束时，堆栈上的任何新变量都会被释放。

因此下一次堆栈指针回到了原来的位置。注意：这种行为很常见，但并不被标准保证。

- Alnitak

Answer 3

这是一种编译器优化。因为局部变量即将超出作用域，而一个完全相同类型的变量即将被创建，所以它会重用内存地址。需要注意的是，就你的程序而言，这仍然是一个“新”的变量。

比较以下代码片段和输出：

for (i = 0; i < 3; i++) {
    int n = 0;
    printf("%p %d\n", (void *)&n, n++);
}

0x7fff56108568 0
0x7fff56108568 0
0x7fff56108568 0

三行数字表示内存地址和其中存储的值，属于计算机科学中的概念。

for (i = 0; i < 3; i++) {
    static int n = 0;
    printf("%p %d\n", (void *)&n, n++);
}

0x6008f8 0
0x6008f8 1
0x6008f8 2

- Oscar Korz

Answer 4

变量的作用域规则仅描述您有权访问局部变量的范围：从定义到其块的结尾。

这个规则并没有说明为它保留空间的时刻。一个常见的策略是在函数开始时一次性为所有需要的变量保留空间。

因此，当执行穿过变量的定义时，通常不需要做任何特别的事情，也不需要单独的指令。另一方面，这将变量的值留给了之前找到的任何内容。因此，在已知状态下初始化的重要性就像您在示例中使用的= 10一样。

- Jens Gustedt