变量的C内存管理

我是C的新手，目前遇到了一些麻烦。请查看以下代码：

int main (int argc, char *argv[]) {
    int j = 2;
    int i = 100;    
    int *pi = &i;

    pi = &j;    //those 2 lines should do nothing, in my opinion
    pi = &i;    //

    pi[1] = -4;
    printf("i = %d, j = %d, *pi = %d\n", i, j, *pi);
    return EXIT_SUCCESS;
}

该代码因SegFault而失败。与gdb的一些调查：

(gdb) print &j
$1 = (int *) 0x7fffffffde80
(gdb) print &i
$2 = (int *) 0x7fffffffde84

但是，如果没有这两行代码，代码就可以正常工作，因为i和j似乎可以在内存中交换位置——但是为什么呢

(gdb) print &j
$1 = (int *) 0x7fffffffde84
(gdb) print &i
$2 = (int *) 0x7fffffffde80

我问我的老师，但不幸的是她不知道

提前谢谢

编辑：我指的是printf打印：i=100，j=-4，*pi=100--pi[1]点在j上，看起来

---

问题是，为什么这两行会改变什么呢？

pi

是一个指针，当你这样做时，你会让它指向一个整数

pi[1] = -4;

---

您正在访问不受您控制的内存或未分配的内存，因此会导致未定义的行为，从而导致seg故障。

语句

pi[1]=-4调用未定义的行为。任何事情都有可能发生。您可能会得到预期或意外的结果

pi[1]=-4
相当于
*（pi+1）=-4。允许指针越过对象
i
，但取消引用它将调用未定义的行为

C11:6.5.6加法运算符：
7对于这些运算符，指向不是数组元素的对象的指针的行为与指向长度为1且对象类型为其元素类型的数组的第一个元素的指针的行为相同

8如果指针操作数和结果都指向同一数组对象的元素，或超过数组对象最后一个元素的元素，则计算不应产生溢出；否则，行为是未定义的如果结果指向数组对象的最后一个元素后一个元素，则不应将其用作计算的一元*运算符的操作数


问题是，为什么这两行会改变什么

答案是，这是因为。
我可以猜测，
pi=&j
阻止编译器向
j
提供寄存器内存。因此，有了它，
pi[1]
是对
j
的引用，但没有它，
j
在寄存器中，
pi[1]
是对先前存储的
ebp
寄存器的值的引用。由于
ebp
变得混乱，当尝试从
main（）
返回时，进程崩溃

说到这里，我应该重复别人说过的话：这两种情况下都是未定义的行为。
对于我的编译器，它如下所示：

当然，
pi[1]
和
&pi[1]
是未定义的行为

在
pi[1]=-4上设置断点并运行程序：

这是带有
pi=&j；pi=&i

Breakpoint 1, main (argc=1, argv=0x7fffffffe428) at tmp.c:12
12      pi[1] = -4;
(gdb) p &j
$1 = (int *) 0x7fffffffe334
(gdb) p &i
$2 = (int *) 0x7fffffffe330
(gdb) p &pi
$3 = (int **) 0x7fffffffe338
(gdb) p &pi[1]
$4 = (int *) 0x7fffffffe334
(gdb) c
Continuing.
i = 100, j = -4, *pi = 100
[Inferior 1 (process 2890) exited normally]
(gdb) 

12      pi[1] = -4;
(gdb) p &j
$1 = (int *) 0x7fffffffe33c
(gdb) p &i
$2 = (int *) 0x7fffffffe32c
(gdb) p &pi
$3 = (int **) 0x7fffffffe330
(gdb) p &pi[1]
$4 = (int *) 0x7fffffffe330
(gdb) c
Continuing.

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x000000000040056d in main (argc=1, argv=0x7fffffffe428) at tmp.c:13
13  printf("i = %d, j = %d, *pi = %d\n", i, j, *pi);
(gdb) p pi
$5 = (int *) 0x7ffffffffffc

&pi[1]
偶然指向
j

这是不带
pi=&j；pi=&i

Breakpoint 1, main (argc=1, argv=0x7fffffffe428) at tmp.c:12
12      pi[1] = -4;
(gdb) p &j
$1 = (int *) 0x7fffffffe334
(gdb) p &i
$2 = (int *) 0x7fffffffe330
(gdb) p &pi
$3 = (int **) 0x7fffffffe338
(gdb) p &pi[1]
$4 = (int *) 0x7fffffffe334
(gdb) c
Continuing.
i = 100, j = -4, *pi = 100
[Inferior 1 (process 2890) exited normally]
(gdb) 

12      pi[1] = -4;
(gdb) p &j
$1 = (int *) 0x7fffffffe33c
(gdb) p &i
$2 = (int *) 0x7fffffffe32c
(gdb) p &pi
$3 = (int **) 0x7fffffffe330
(gdb) p &pi[1]
$4 = (int *) 0x7fffffffe330
(gdb) c
Continuing.

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x000000000040056d in main (argc=1, argv=0x7fffffffe428) at tmp.c:13
13  printf("i = %d, j = %d, *pi = %d\n", i, j, *pi);
(gdb) p pi
$5 = (int *) 0x7ffffffffffc

使用
pi[1]=-4（0xfffffffc）
修改指针
pi
，指向不允许读取进程的页面，因此出现分段错误

您没有打印感兴趣的
pi
、
&pi
和
&pi[1]
（即UB）

你的问题的答案是：

编译器可以自由决定在堆栈框架中变量的排列位置和顺序。当您更改函数的源代码时，编译器可以做出不同的决定。另外，
&pi[1]
可以指向任何地方，因为它是未定义的行为。
未定义的行为是未定义的。其实就是这么简单。还有，“代码运行良好”是什么意思？对于这个代码，你认为什么样的行为？代码是我们班上的一个任务。“工作良好”是指printf打印：i=100，j=-4，*pi=100--pi[1]指向j，似乎你的老师不知道
pi[1]
是未定义的行为，她不是一个很好的老师。@user2343039但为什么“工作良好”呢？到底是什么让这种行为“好”呢？@user2343039你看，C中的指针总是一种弄乱的方式：你可以创建一个指针，指向任何你喜欢的（编造的）地址，更改该地址的数据，甚至可以不受惩罚，或者以错误告终。因此，聪明地使用指针始终是程序员的工作。所以如果你在学习C
pi[1]=-4是UB。您不应该使用
ptr[ind]
语法来访问任意位置。但是，正如您所说，您的问题更多地是关于您的特定编译器的工作方式，而不是关于如何进行正确的C编程。谢谢，但是为什么这两行代码会改变代码中的某些内容？@user2343039一旦您的代码中有未定义的行为，任何事情都可能发生。所以你看到了崩溃。如果代码中有未定义的行为，则不能期望得到某些已定义的结果。。摆脱它我又不能摆脱它。。该代码是任务的一部分。我不是我，是我写的代码。@user2343039请理解指针是如何工作的。当代码中包含UB时，并不意味着代码是干净的。这两行没有任何意义，因为您一直在更改指针应该指向的地址。最后，您让它指向变量
i
，这很好，但pi[1]不好。我们无法解释，gdb输出表明，
j
在这两种情况下都没有分配寄存器