可以安全地读取 C 中未初始化的自动 volatile 变量吗？

Question

在 C 中，我是否可以访问一个自动 volatile 变量而不必首先对其进行初始化，还是它总是导致未定义的行为？

例如，在某些映射到易失变量的硬件设备中，初始化变量无论如何都没有意义，甚至可能被禁止。

Answer 1

自动变量通常在 call stack 上（但这是特定于实现的），因此它通常不会是特定于某些硬件的 "device"（除非您的堆栈指针是垃圾）。在这种情况下（在堆栈上），变量继承自该堆栈位置的先前内容。如果它是不稳定的，例如

void foo(void) {
  volatile int x;
  // here x contains garbage
}

访问 x 会得到一些 "indeterminate value"，并且该访问是未定义的行为。

^{C 标准不需要任何调用堆栈，但大多数 C 实现使用机器调用堆栈。}

当然，如果你有一个自动变量，它是指向一些易失性数据的指针，情况就不同了。

Answer 2

访问未初始化变量（或内存位置）的值将导致 C 标准的未定义行为。这意味着 C 标准没有说明会发生什么。

还有其他来源可以定义在某些情况下会发生什么。对于 volatile 变量，所发生情况的定义几乎总是依赖于平台。

因此您需要查阅有关变量的相关文档。

Answer 3

如果变量是硬件内存映射的 I/O 位置，请使用 volatile，而不是 atomic，显然它应该只在硬件需要初始化时才被初始化。

C++ 11 标准规定，volatile 不应用于非硬件内存映射I/O。使用原子或其中一种同步类型（事件、互斥量、信号量等）根据需要提供 Memory Barrier。

Microsoft 和可能的其他一些编译器具有特定于供应商的扩展，这些扩展提供带有易失性变量的内存屏障（作为 VS2012 和更高版本中的命令行选项，始终在旧版本上启用），但这是非标准用法。

Can an uninitialized automatic volatile variable in C be safely read?