未传递数组仅传长度却能正确输出？求C语言代码运行原理

问题描述 #

我编写了一段C语言代码，调用getArray和displayArray函数时仅传递数组长度，未传递数组参数，且数组并非全局变量——只是两个函数内分别定义了同名局部数组arr，却意外得到正确输出。即使在两个函数调用间添加printf语句，结果依然正确，无法理解其中原理，特向大家请教。

代码示例 #

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void getArray(int);
void displayArray(int);
int main(void) {
    int arr[100],size;
    printf("Enter the size of the array\n");
    scanf("%d",&size);
    getArray(size);
    displayArray(size);
    return EXIT_SUCCESS;

}
void getArray(int size){
    int arr[100],i;
    printf("Enter elements of the array \n");
    for(i=0;i<size;i++){
        scanf("%d",&arr[i]);
    }

}
void displayArray(int size){
    int i,arr[100];
    printf("Array is \n");
    for(i=0;i<size;i++){
        printf("%d\t",arr[i]);
    }
}

运行情况 #

• 测试多组输入数据，均能正确输出数组内容
• 在getArray和displayArray调用中间加入printf("hello world")语句后，输出结果依然正确

原因解析 #

这是未定义行为引发的巧合，绝非C语言的正常机制：

• 栈内存复用：局部变量存储在栈中，当getArray执行完毕返回时，它的栈帧会被标记为可复用，但栈内的数据不会被主动清空。而displayArray中的局部数组arr，刚好在栈上占据了和getArray里的arr完全相同的内存区域，因此读取到了之前残留的数据。
• 中间加printf仍能正确，只是因为这次printf调用没有覆盖arr所在的栈内存区域。如果换用其他占用更多栈空间的函数，或者修改编译优化选项、调整代码结构，结果会立刻变成随机的垃圾值。

注意事项 #

这种写法属于严重错误，绝对不能用于实际开发：

• 局部变量的生命周期仅限于函数内部，函数返回后，其对应内存地址的内容是未定义的，随时可能被覆盖
• 不同函数的局部变量相互独立，编译器没有义务保证它们会复用同一块内存，环境稍有变化，结果就会彻底失效

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Subhayya A S