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c - 这些局部变量的地址背后的基本原理是什么？

问题描述

我正在玩耍并查看内存中的局部变量。令我惊讶的是，我不明白为什么地址是这样的。

这是示例程序

 int main() {
   int my_array[30]; 
   int a = 10; 
   int b = 11; 
   char h = 'A'; 
   char temp_array[10];
   int c = 12; 
 }

我希望堆栈框架按顺序排列所有这些变量。在 GDB 中打印出内存地址表明情况并非如此！

(gdb) print &my_array
$4 = (int (*)[30]) 0x7fffffffde10
(gdb) print &a
$5 = (int *) 0x7fffffffde04
(gdb) print &b
$6 = (int *) 0x7fffffffde08
(gdb) print &h
$7 = 0x7fffffffde03 '/' <repeats 13 times>
(gdb) print &temp_array
$8 = (char (*)[10]) 0x7fffffffde90
(gdb) print &c
$9 = (int *) 0x7fffffffde0c

基于这些内存地址，栈帧实际上是：

temp_array <--- Highest memory address
---------
my_array
---------
c
---------
b
---------
a
---------
h    <---- Lowest memory address

为什么会这样？我假设我的编译器（gcc）以这种方式安排它是有原因的，有人可以告诉我为什么吗？谢谢你。编辑：可能是字节对齐还是什么？缓冲区先行，然后是整数，然后是字符，话虽这么说，那为什么要使用 CBA 而不是 ABC？

标签： clocal-variablesstack-frame

解决方案

为什么会这样？

编译器可以自由地布置它认为合适的堆栈帧。这种布局可以从版本到版本，从编译器到编译器，并且具有不同的优化级别。

要准确了解选择此特定布局的原因，您必须在 GCC 执行布局时单步执行。

一般来说，GCC 可能会尝试最小化变量之间的孔/填充（当他们的程序用完堆栈时它会惹恼最终用户）。这可以解释为什么所有int变量都被分配在一起——它们具有相同的对齐要求，并且可以一个接一个地分配而没有间隙。

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