为何改变局部变量初始化顺序后auth_flag地址未变？

我读了《Hacking: the Art of the Exploit》这本书，里面的例子表明：当int类型变量auth_flag在char数组buffer_password[16]之前声明时，auth_flag的地址会高于buffer_password；如果把auth_flag放在数组之后声明，它的地址应该低于buffer_password。但我实际测试时，不管怎么调整这两个变量的声明顺序，auth_flag的地址都没变，这是为什么？

测试代码如下：

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

int check_authentication(char *password) {
    char buffer_password[16];
    int auth_flag = 0;
    
    strcpy(buffer_password, password);
    
    if (strcmp(buffer_password, "brilling") == 0)
        auth_flag = 1;
    if (strcmp(buffer_password, "outgrabe") == 0)
        auth_flag = 1;
        
    return auth_flag;
}

原因分析： #

• 编译器内存布局优化：现代编译器（如GCC、Clang）会对栈上的局部变量做优化，不会严格遵循代码里的声明顺序分配空间。为了提升内存访问效率，编译器会把对齐要求相同、大小匹配的变量归置在一起，甚至调整位置减少内存碎片，所以你改声明顺序后，auth_flag可能还是被放到了优化后的固定位置。
• 内存对齐规则：平台的内存对齐要求会约束变量位置。int类型一般要求4字节对齐，而buffer_password[16]本身是16字节（天然满足对齐），编译器可能为了符合对齐规则，固定把int变量放在某个对齐后的地址上，不受声明顺序影响。
• 编译选项的差异：书中的例子大概率是基于旧版本编译器或关闭优化的编译环境。你可以尝试用-O0（完全关闭优化）选项编译代码，再观察变量地址是否会随声明顺序变化——很多时候开启优化后，编译器会彻底打乱局部变量的声明顺序。
• 栈帧结构限制：函数的栈帧里除了局部变量，还有返回地址、栈基址（EBP/RBP）等固定结构。编译器会把局部变量统一分配在栈帧的特定区域，不会因为单个变量的声明顺序轻易改变整个栈帧的布局。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user22998702