执行MemCopy2函数后指针地址为何变化？添加局部变量后地址不变的原因

问题背景 #

我编写了MemCopy2函数，用于从内存区域拷贝数据到另一区域，为避免内存重叠，采用从数组高位到低位的顺序拷贝。代码如下：

#include<stdio.h>
#include<stdint.h>
void MemCopy2(uint8_t * Src, uint8_t * Dest, uint32_t Len)
{   
    uint32_t count;

    for (count = Len; count > 0; count--)
    {
        Dest[count-1] = Src[count-1];
    }

}

int main()
{

    uint32_t A[2] = { 0xABCD1234, 0x567890AB };
    uint32_t * Ptr = (uint16_t*)&A + 1;  // CD 
    
    printf("%d \n", Ptr);
    
    MemCopy2((uint8_t*)&A, (uint8_t*)Ptr, sizeof(A));

    printf("%d \n", Ptr);

    return 0;
}

现象描述 #

执行MemCopy2函数前后打印Ptr的地址，结果为：

6487570 
6444664 

可见Ptr的地址发生了变化。但如果在main函数中数组A初始化前添加局部变量int i=6;，再次执行后打印结果为：

6487554 
6487554 

此时Ptr的地址保持不变。我猜测可能与栈的入栈出栈、局部变量的存储有关，想知道具体原因。

原因分析 #

核心问题是代码存在内存越界的未定义行为，直接修改了Ptr变量本身，具体细节如下：

1. 指针计算的偏移逻辑
   代码里uint32_t * Ptr = (uint16_t*)&A + 1;的逻辑是：把数组A的地址强制转为uint16_t*类型后，偏移1个uint16_t的长度（即2字节）。最终Ptr指向的是数组A起始地址+2字节的位置，也就是A[0]的第3、4字节（对应数值0xCD的存储位置）。

2. 栈布局的差异导致不同结果
   C语言中局部变量存在栈上，栈的增长方向通常是从高地址向低地址：

   • 无int i=6;时，栈的布局大概是[函数返回地址][Ptr变量][数组A]（地址从高到低排列）。sizeof(A)是8字节，当执行MemCopy2从A的起始地址拷贝8字节到Ptr指向的位置时，拷贝的范围是A+2到A+10字节——这个范围刚好覆盖了Ptr变量的存储位置，所以拷贝过程中Ptr的值被修改，打印出的地址自然变化。
   • 添加int i=6;后，栈布局变为[函数返回地址][Ptr变量][int i][数组A]。此时拷贝的8字节范围A+2到A+10只会覆盖数组A和变量i的区域，碰不到Ptr的存储位置，所以Ptr的值不会被修改，打印地址保持不变。

3. 未定义行为的本质
   你的代码中，目标地址Dest和源地址Src存在重叠，且拷贝长度超出了数组A的边界，属于非法的内存越界访问。这种行为在C语言中是未定义的——不同的栈布局、编译器优化都会导致不同的运行结果，这就是为什么添加一个局部变量就会出现完全不同的表现。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Nguyễn Minh Tiến