为什么每次为本地作用域的变量分配相同的地址？

Question

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    for(int i=0;i<5;++i)
    {
            int x=i;
         cout<<&x<<endl;
    }
}

现在每次都会打印出相同的内存地址。现在x在每次迭代后被销毁，因为它只是一个局部变量。但是为什么x的地址总是相同的呢？

Answer 1

我们可以看一下这个程序的反汇编，以了解发生了什么事情.在开始之前，我们可以简化一下，把cout，endl-->>printf.cout<替换成cout，endl-->&gt。没有什么特别的，但是拆解后的循环会更短一些。

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    for(int i=0;i<5;++i)
    {
            int x=i;
            printf("%x\n",&x);
    }
}

构建 g++ -o main main.c，运行 ./main拆卸 objdump -d main在编译器中，主要的反汇编都有注释（有意义的行都用"<<--"标记，机器码的命令都被删除）。

0000000000400810 <main>:
400810: push   %rbp       ; prologue
400811: mov    %rsp,%rbp  ; --------
400814: sub    $0x10,%rsp ; <<-- Prepare place at stack 
                                           ;      for two 4-byte variables!
                                           ; Addr. space: 0x4 + 0x4 = 0x10
400818: movl   $0x0,-0x4(%rbp)    ; init i with a 0
40081f: jmp    400841 <main+0x31> ; start loop -------------------.
400821: mov    -0x4(%rbp),%eax    ; <<-- move i to eax <----------|-.
400824: mov    %eax,-0x8(%rbp)    ; <<-- move eax to x            | |
400827: lea    -0x8(%rbp),%rax    ; <<-- load effective           | |
                                  ; address of x to rax           | |
40082b: mov    %rax,%rsi          ; param - address of x          | |
40082e: mov    $0x400940,%edi     ; param - address of format str | |
400833: mov    $0x0,%eax          ; param - final zero            | |
400838: callq  4006a0 <printf@plt>; call printf(..)               | |
40083d: addl   $0x1,-0x4(%rbp)    ; increment i                   | |
400841: cmpl   $0x4,-0x4(%rbp)    ; compare with 4     <----------' |     
400845: jle    400821 <main+0x11> ; if <= go to --------------------'
400847: mov    $0x0,%eax          ; default return value
40084c: jmp    400856 <main+0x46>
40084e: mov    %rax,%rdi
400851: callq  400710 <_Unwind_Resume@plt>
400856: leaveq 
400857: retq

所以编译器只需移动 x 并将其保存在栈中。因此，结果是我们有一个恒定的地址为 x.在x86_64上用System V AMD64 ABI调用惯例测试。

Answer 2

每一个x都重复使用与前一次迭代的旧x相同的内存空间，因为旧的那个不再需要它 :)

Answer 3

这可能是编译器的贡献。编译器的设计具有优化功能。你必须检查编译器的输出代码才能知道为什么会这样。