为什么在 c 中使用未初始化变量的地址而不是未初始化的指针是安全的？

Question

正如我从这个答案中了解到的，在 C 中使用未初始化变量的地址并不是未定义的行为。例如，我可以写：

#include <stdio.h>

int main(void) {
    
    char letter;
    printf("%p\n", &letter); //prints '0061ff1f'

    return 0;
}

但是，如果我编写以下代码：

#include <stdio.h>

int main(void) {
    
    char *letter1;
    printf("%p\n", letter1); //gcc issues warning

    return 0;
}

gcc 给了我以下错误：

C:\...>gcc -Wall -Wextra -pedantic -std=c11 test.c -o main
test.c: In function 'main':
test.c:12:2: warning: 'letter1' is used uninitialized in this function [-Wuninitialized]
  printf("%p\n", letter1);

如果我理解正确，未初始化的指针可能指向任何内存地址，这就是为什么使用它通常是一个坏主意。但是为什么同样的事情对未初始化的变量起作用，即为什么未初始化的变量不指向任何内存地址，而是指向我们可以安全使用的位置？为什么语言在这方面对待指针变量和普通变量的方式如此不同？

Answer 1

当你写

char letter;
printf("%p\n", &letter);

您声明了一个名为letter. 它有一个明确定义的位置（或地址）。我们唯一不知道的是其中的char值是不确定的或未定义的，这取决于您问的是谁。因此，如果您尝试这样做printf("%c\n", letter)，那可能会给您带来麻烦，因为这会尝试打印未定义/不确定的值。

但是当你写

char *letter1;
printf("%p\n", letter1); //program crashes

那是完全不同的。 letter1是指针类型的变量char。和以前一样，它有一个明确定义的位置和一个不确定的初始值。但这里令人困惑的是，它没有的值也是（或将是）地址。

如果你写

printf("%p\n", &letter1);

你打印地址的 letter1，正如我说，这是明确的。但你试图打印

printf("%p\n", letter1);

在那里你尝试打印的地址中 letter1，这是一个更大的问题。

（不过，我不希望发生真正的崩溃——实际上，我只期望一个“随机值”。除非您尝试这样做，否则我不希望发生崩溃printf("%c\n", *letter1)。）

还有一件事：获取未初始化变量的地址不能是未定义的，因为很多定义良好的程序就是这样做的！获取未初始化变量的地址并将其传递给函数是为变量赋值的好方法。如果您有一个“通过引用”返回值的函数，您可能会将变量的地址传递给它，并且它通常是未初始化的，如下所示：

char *p;
int n = strtol("23skidoo", &p, 10);
printf("%d %s\n", n, p);

脚注：我写道初始值是“不确定或未定义，取决于你问谁”，这暗示了我几天前才了解到的一个巨大的微妙之处，即初始值的不确定性/不确定性像这样的局部变量的值显然取决于它们是否会或可能会被占用。这里有一种海森堡——或者也许是薛定谔——不确定性原理，行为取决于你试图观察它的密切程度。如果您的程序在尝试打印 的值时确实发生了崩溃letter1，那么如果您将其更改为，它可能不会崩溃printf("%p %p\n", &letter1, letter1);。