GCC 中结构变量的作用域规则

Question

考虑以下 C 程序

#include <stdio.h>

typedef struct s {
  int x;
} s_t;

int main() {
  int x;
  s_t a;

  scanf("%d", &x);

  if (x > 0) {
    s_t a;
    a.x = x;
  }

  printf("%d\n", a.x);
}

if 分支中的 a 结构变量明显隐藏了 main 中的 a 结构变量。人们会期望 printf 中的输出是未定义的，但是对于 GCC，作用域变量似乎等于主变量。

例如

gcc test.c -o test
echo 10 | ./test

将输出 10。

另一方面，运行这通过 clang，如预期的那样

clang test.c -o test
echo 10 | ./test

输出-2145248048。

这是 GCC 错误还是触发了某种未定义的行为？

gcc 4.8.2 铿锵声 3.4

Answer 1

One would expect that the output in printf would be undefined

未定义。未定义的行为意味着任何事情都可能发生，包括（但不限于）任何特定的输出。

在这种情况下，可能发生的情况是编译器将两者优化 a 以具有相同的地址。

Answer 2

Is this a GCC bug or is there some sort of undefined behavior that this is triggering?

这是未定义的行为。 if语句中的s_t a;隐藏了a之前的声明。
在区块

if (x > 0) {
    s_t a;
    a.x = x;
}

x赋值给本地a.x。在此块之后，a 不再可用，在 printf 中您正在访问未初始化的变量。未初始化的变量可能会调用 UB。

Answer 3

没有编译器错误，您的程序调用了未定义的行为。

您正在读取一个未初始化的自动对象，C 表示它具有不确定的值并且读取它是未定义的行为。

给 a.x（在 main 范围内声明的那个）一个值，使您的程序具有指定的行为。

Answer 4

正如其他人所提到的，您正在读取一个未初始化的局部变量并且它是未定义的。所以，任何事情都是合法的。话虽如此，这种行为有一个特殊的原因：gcc 尽可能多地重用堆栈上的变量（即，只要生成的代码可证明是正确的）。您可以使用 -fstack-reuse 选项进行微调。

要禁用堆栈重用：

gcc test.c -o test -fstack-reuse=none
echo 10 | ./test
4195808 # prints some random number.

为所有变量启用堆栈重用：

gcc test.c -o test -fstack-reuse=all  #, or -fstack-reuse=named_vars
echo 10 | ./test
10 # prints 10, as it reuses the space on the stack.

这在 GCC Code Generation Options 上有完整的记录。

GCC 中结构变量的作用域规则

Scoping rules for struct variables in GCC

c

gcc

struct

clang

scoping