为何空for循环会影响C程序的运行结果？

最初编写的代码运行正常：

#include <stdio.h>

int main(){  
    int a,b,i;
    scanf("%c",&a);  
    if (a<=122 && a>=97)  
        a=a-32;  
    b=a-64;  
    printf("%d",b);  
    return 0;
}

但添加一个空for循环后，代码运行结果出现异常：

#include <stdio.h>

int main(){  
    int a,b,i;
    scanf("%c",&a);
    if (a<=122 && a>=97)  
        a=a-32;  
    b=a-64;  
    printf("%d",b);

    for(i=1;i <= 5;i++){
        ;   
    }
    
    return 0;
}

测试输入'A'时，第一个程序输出1，第二个程序却输出32557这类奇怪数值。已知将变量a的类型改为char后程序恢复正常，想了解问题的成因。

这本质是类型不匹配导致的未初始化内存访问问题，具体细节如下：

• scanf("%c", &a)中的%c格式符要求传入char*类型指针，用来存储1字节的字符数据，但你定义的a是int类型（多数系统中占4字节），传入的&a是int*指针。
• 执行scanf时，只会向a对应的内存地址写入1字节的字符ASCII值（比如输入'A'时写入0x41），但int类型剩下的3字节内存属于未初始化状态，里面是随机的垃圾值。
• 第一个程序中，编译器的栈布局或优化巧合地让a的高3字节内存值为0，所以a的整体值刚好是正确的ASCII码65，计算b=a-64自然得到1。
• 添加空for循环后，栈上变量的布局发生变化，a的高3字节不再是0，而是保留了随机垃圾值，导致a的实际值变成一个包含垃圾数据的大整数，此时计算b=a-64就会得到像32557这类奇怪的数值。
• 当把a改为char类型时，scanf刚好能填满整个变量的内存空间，没有剩余的未初始化字节，所以a的值始终是正确的字符ASCII码，程序恢复正常。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Tauschii