为C++中的循环在内部定义的局部变量

Local variables defined inside for loops in C++

本文关键字：定义 局部变量 在内部 循环 C++      更新时间：2023-10-16

在以下C++代码中：

for (int i=0; i<10; i++)
{
int y = someFunctionCall();
//Some statements
}

变量(y)是在每次循环迭代时分配，然后在迭代完成时取消分配，还是为所有循环迭代分配一次？

上述代码是否等效于以下代码？：

int y;
for (int i=0;i<10;i++)
{
y = someFunctionCall();
//Some statements
}

当函数被调用时，它将在堆栈上分配一次。就性能而言，这两种方法没有区别(但请记住，使用最后一种方法，y在循环后仍将在作用域中)。变量似乎是在每次迭代之间创建和销毁的(因此它在迭代之间"丢失"了值)是编译器创建的行为；实际的存储器位置始终是相同的。

它不是每次都分配的，但在每次迭代中都会分配一个新值。循环在一个方法中，该方法有自己的堆栈框架。变量y是在堆栈帧中分配的。

循环中的每个循环都会创建一个新变量。

但是，对于int类型的变量，这并不重要。变量的作用域最好较小。编译器可能足够聪明，每次都可以重用相同的空间。

我认为每次进入循环时都会在堆栈上分配变量y，因为当变量离开此范围时，它将被删除。

它不可能与您提供的等价，因为y不在for循环的范围内。

但这一切实际上都取决于编译器，如果这是你想要的，你必须衡量两者之间的性能。

代码中的y是一个局部变量。尽管许多人认为这些没有分配。它们可能在堆栈上为它们保留了一些空间，也可能没有，但只有在优化后，它们的地址被占用时，才能保证这一点。

在所有其他情况下，它们可能根本没有在堆栈上保留空间。或者，堆栈上可能有一些空间供它们使用，但相同的空间可用于多个变量，甚至在某些情况下，用于将参数传递给正在调用的函数。

当在堆栈上保留空间时(可能发生也可能不发生)，通常在函数进入时立即保留空间。然而，这是一个实现细节。这样做是因为这是最快的方法。不需要这样做，而且一个实现可以很好地动态改变当前堆栈帧的大小(在大多数现代处理器上，这样做是愚蠢的，但这样的实现仍然是正确的)。

对于内部构建类型，这并不重要(无论可见性的范围如何)。对于对象，对象变量是否在for循环中保持不变(！)很重要。考虑以下内容：

#include <iostream>
struct A
{
static int i;
void * a;
A() : a(this) { ++i; }
};
int A::i = 0;
int main()
{
for (int i = 0; i != 10; ++i)
{
A a;
std::cout << a.a << " | " << a.i << std::endl;
}
return 0;
}
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