c-具有子作用域的函数的堆栈帧结构

Question

以下是我用来理解函数中存在的子作用域(或)伪作用域(仅为{})如何影响堆栈框架结构的代码。

#include <stdio.h>
int main()
{
int main_scope=0; /*Scope and life time of the variable is throughout main*/
{
//From below two statements I assume that there
//is no seperate "stack frame" created for just
//braces {}.So we are free access (scope exists) and
//modify (lifetime exists) the variable "main_scope"
//anywhere within main
main_scope++;
printf("main_scope++:(%d)n",main_scope);
//I expected this statement to throw an error saying
//"Multiple definition for "main_scope".But it isn't????
int main_scope=2;
printf("Value of redefined main_scope:(%d)n",main_scope);
}
printf("Finally main_scope in %s:(%d)n",__FUNCTION__,main_scope);
return 0;
}

样本输出

main_scope++:(1)
Value of redefined main_scope:(2)
Finally main_scope in main:(1)

基于上述行为，我推测如下。

• 没有为作用域{}创建堆栈帧
• 通过这种方式，在main中声明/定义的auto变量和子范围{}内的变量共享相同的堆栈帧
• 因此，在main中声明/定义的变量可以在函数内的任何位置(甚至在子范围内)自由访问
• 另一方面，在子作用域中声明/定义的变量在块外失去了其作用域。但只要存在堆栈帧，它的寿命就有效

问题：如果以上几点是对的，那么当为同一变量给出多个定义时，为什么代码没有失败，一个在main中，另一个在{}中。

Answer 1

硬件堆栈在这里无关紧要。对于所有局部变量，它在函数入口只能增长一次，在函数出口只能收缩一次；或者，它可以在每次定义新的局部变量并在其封闭｛｝时销毁时增长和收缩。

相关的是变量的"可见性"。

int main_scope=0;
{
main_scope++;
printf("main_scope++:(%d)n",main_scope);
// the main_scope variable that was assigned 0 is the most recent
// visible declaration of main_scope.
int main_scope=2;
// now, the previous declaration of main_scope is obscured by the new one,
// and so, you're going to access the new one
printf("Value of redefined main_scope:(%d)n",main_scope);
}
printf("Finally main_scope in %s:(%d)n",__FUNCTION__,main_scope);
// the previous scope inside {} is left, so, main_scope is going to be
// the one, to which we assigned 0

在内部/子作用域中定义与外部/超级作用域同名的对象是完全合法的。后者将在｛｝范围内被遮挡。

仅作为参考，还有一些其他地方可以出现变量定义，例如在for(;;)语句的第一个表达式中：for (int i = 0; i < 10; i++) ...。该变量i将仅在for的内部可见，您也可以通过定义另一个i将其隐藏在那里。

Answer 2

局部变量隐藏外部变量main_scope。

int main()
{
int i=1;
{
int i=2;
printf("%d", i);
/* Whenever you use i here, it's always the local one that's used. 
The outer i is hidden by the local i. But the local i will be deallocated 
once the scope exits.*/
} 
}

在C中完全合法。(注意，这在C++中是非法的！)

在您的示例中，肯定会为内部main_scope创建一个堆栈帧，但一旦程序超出该内部范围，它就会被释放。