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c - 何时/何处分配本地数组？

问题描述

https://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Memory-Allocation-and-C.html描述了局部变量的自动分配。我知道局部变量通常分配在堆栈上。我可以想象如何int在堆栈上分配一个；只是推动它的价值。但是如何分配数组呢？

例如，如果您声明一个数组char str[10];，那 10 个字节的空间是在堆栈上，还是在其他地方分配，只有str指针被压入堆栈？如果是后者，这 10 个字节的空间分配在哪里？

此外，包括数组在内的局部变量究竟是什么时候分配的？我通常将堆分配称为“动态分配”，这意味着自动变量不是动态分配的。但是自动变量可以在控制流结构和函数体中声明，因此编译器不可能在运行前确切知道自动变量将占用多少空间。所以自动变量也必须是动态分配的，对吧？

编辑：我想强调这个问题的前半部分。我最感兴趣的是了解何时何地分配本地数组的空间。在堆栈上？别的地方？

编辑 2：当我最初为这个问题包含 C++ 标记时，我犯了一个错误。我的意思是只询问C语言及其实现。对于任何混淆，我深表歉意。

标签： carraysgccmemory

解决方案

在 C 2018 标准中，第 6.2.4 条第 6 和第 7 段告诉我们具有自动存储持续时间的对象的生命周期。第 6 段涵盖了不是可变长度数组的对象：

…它的生命周期从进入与其关联的块开始，直到该块的执行以任何方式结束。（进入封闭的块或调用函数会暂停，但不会结束当前块的执行。）如果递归地进入块，则每次都会创建对象的新实例。

因此，如果我们有以下代码：

{
    PointA;
    int x = 3;
    PointB;
}

那么x一旦执行到达就存在于C模型中PointA——进入它的块，这就是生命周期x开始的时候。然而，虽然x已经存在于PointA，但它的值是不确定的。初始化仅在达到定义时发生。

第 7 段告诉我们可变长度数组：

…它的生命周期从对象的声明开始，直到程序的执行离开声明的范围。

所以，如果我们有这个代码：

{
    PointA;
    int x[n]; // n is some variable.
    PointB;
}

那么x不存在于PointA。它的生命周期从int x[n];到达时开始。

请记住，这种存在只是根据 C 的抽象计算模型。只要可观察的结果（例如程序的输出）相同，编译器就可以优化代码。x因此，当输入块时，编译器生成的实际代码可能不会创建。（它可能根本不会创建x；它可以完全优化掉。）

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