为什么在每次迭代时，在循环中定义的变量的地址不变？

Question

for(int i=0; i<10;i++){
    int j = i;
    cout << &j << endl;
}

这将在每次迭代中输出相同的j地址。我还注意到了C中的相同行为，是不是应该是不同迭代的不同地址呢？

在python中打印不同的地址，无法在java中进行验证。

for i in range(10):
    j = i
    print(hex(id(j)))

系统上的c++ -v返回以下内容

Using built-in specs.
COLLECT_GCC=c++
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/7/lto-wrapper
OFFLOAD_TARGET_NAMES=nvptx-none
OFFLOAD_TARGET_DEFAULT=1
Target: x86_64-linux-gnu
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Ubuntu 7.2.0-8ubuntu3' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-7/README.Bugs --enable-languages=c,ada,c++,go,brig,d,fortran,objc,obj-c++ --prefix=/usr --with-gcc-major-version-only --program-suffix=-7 --program-prefix=x86_64-linux-gnu- --enable-shared --enable-linker-build-id --libexecdir=/usr/lib --without-included-gettext --enable-threads=posix --libdir=/usr/lib --enable-nls --with-sysroot=/ --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-libstdcxx-time=yes --with-default-libstdcxx-abi=new --enable-gnu-unique-object --disable-vtable-verify --enable-libmpx --enable-plugin --enable-default-pie --with-system-zlib --with-target-system-zlib --enable-objc-gc=auto --enable-multiarch --disable-werror --with-arch-32=i686 --with-abi=m64 --with-multilib-list=m32,m64,mx32 --enable-multilib --with-tune=generic --enable-offload-targets=nvptx-none --without-cuda-driver --enable-checking=release --build=x86_64-linux-gnu --host=x86_64-linux-gnu --target=x86_64-linux-gnu
Thread model: posix
gcc version 7.2.0 (Ubuntu 7.2.0-8ubuntu3) 

Answer 1

局部变量的地址是编译器的实现细节。

当一个本地用户进入这样的作用域时，编译器可能会重用它以前拥有的相同地址，也可能不会。不管怎么说，你都不应该依赖它。

实际上，在关闭优化之后，编译器每次使用相同的地址很可能更简单。实际上，如果函数a多次调用函数b，则函数b的局部变量很可能在每次调用函数时位于相同的位置。

但同样，这是一个实现细节。不能保证在不同的编译器或具有不同优化设置的同一个编译器上都会出现这种情况。

Answer 2

对于不同的迭代，它不应该是不同的地址吗？

没有必要是这样的。实际上，在一个局部变量位于函数调用框架(在所谓的调用堆栈上)的常见实现中，地址很容易保持不变。它只是重复使用相同的空间，相对于帧的开头。

在python中打印不同的地址。

因为Python中的实现是不同的。在每次迭代中，i都引用范围内的不同的对象。它不是相同的存储，它使用的是不同的对象和值。

Answer 3

地址是定义的实现。但是，该变量将在类似堆栈的内存结构上创建，因为对象需要从构造过程中以相反的顺序解构。

因此，它不是从堆(或空闲存储)中分配随机内存块，它很可能在每次循环时都重复使用堆栈内存结构的相同部分。

如果您想一想，在每个循环的开头，它会创建变量，然后在循环的末尾销毁它，-freeing会占用它刚刚占用的内存。这并不奇怪，下一次循环开始时，它会在相同的地方重新创建对象。