[問題] 請問local變數在離開stack後為何能存取

[Keitaro (動き出す時間...)]

開發平台(Platform): (Ex: Win10, Linux, ...) 
win10/debian

編譯器(Ex: GCC, clang, VC++...)+目標環境(跟開發平台不同的話需列出)
VC2008/gcc


程式碼(Code)：(請善用置底文網頁, 記得排版，禁止使用圖檔) 


#include <stdio.h>

struct StructB
{
        int m_nB;

        StructB()
        {
                m_nB = 0;
        }

        ~StructB()
        {
                printf("~StructB()\n");
        }
};

struct StructA
{
        StructA()
        {
                m_pB = NULL;
        }

        StructB *m_pB;
};

void foo(StructA &p_stA)
{
        StructB stB;
        stB.m_nB = 1;
        p_stA.m_pB = &stB;

}

int main()
{
        StructA stA;

        foo(stA);
        printf("stA.m_pB->m_nB = %d\n", stA.m_pB->m_nB);
        printf("stA.m_pB->m_nB = %d\n", stA.m_pB->m_nB);  // 連續兩次看結果

        return 0;
}



補充說明(Supplement)：

今天工作上我看到project code有很明顯的問題如下.

有一個struct其中一個member是一個pointer,
這個struct產生一個member object放在一個class裡面.

而我尋找這個pointer並沒有任何地方去new物件出來,
而是直接在一個function裡面產生一個local變數,
然後把local變數的位址設定給這個pointer.


問題來了, 設定local變數給這個struct的pointer,
然後離開這個function回到上一層stack, local變數不就free掉了嗎?
再去存取這個struct pointer不是應該就會出問題?
但結果沒有, 我用VC debug看程式竟然還能存取到正確的值.

這讓我對以前變數lifecycle學習產生了質疑,
因此我直接寫了上方簡單的程式碼來驗證這件事.

我分別用VC以及gcc在win10/debian底下去執行上面的程式碼,
神奇的事發生了

win10:
第一次printf看到印出的值正確為1, 第二次變為-2.

debain:
兩次都為1.

我確認StructB的解構式已經"先"印出來才印出數值,
為何被free的變數還能存取到他的數值呢?

請版上先進指教, 謝謝。

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 1.163.153.38 (臺灣)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/C_and_CPP/M.1617285280.A.419.html
→ nh60211as: 你運氣好（不好）
推 LPH66: 就只是單純當時分給他的位置還沒人來而已
→ Lipraxde: 寫出 UB 就是爽，一直寫 UB 一直爽
undefined behavior?
※ 編輯: Keitaro (1.163.153.38 臺灣), 04/01/2021 22:01:37
→ Lipraxde: 是 undefined behavior 沒錯，不過你這個例子，compile
→ Lipraxde: r 應該會報 warning / error 吧？
warning我沒仔細看明天確認一下, error當然是沒有的 不然就無法執行了
推 ando5566: 並沒有free掉 ，stack pointer 和base pointer回到上一
→ ando5566: 個function的狀態，你在callee之後宣蹷@個大的陣列即
→ ando5566: 可把stack memory洗掉。
這樣的話 那我想再請教一下關於解構式的意義了
我以為會跑解構式就已經是把這個物件準備從memory中移除了耶

以new的方式來看 用上面相同的程式碼
我如果寫
StructB *pB = new StructB;
delete pB;

在delete pB之後在VC裡面debug看m_nB的數值會是???? 表示無法存取的狀態
請問靜態宣告local變數跟動態new變數 在free跑完解構式的差異是?
※ 編輯: Keitaro (1.163.153.38 臺灣), 04/01/2021 23:32:52
→ Lipraxde: 差別是放在 stack 上還說 heap 上
我懂了 您的意思是說在stack上的需要等這個stack被洗掉才會真正release是嗎?

→ Lipraxde: 如果有 address sanitizer 可以用的話開起來應該也可以
→ Lipraxde: 在執行時跳出錯誤
感恩 來去學一下 謝謝
※ 編輯: Keitaro (1.163.153.38 臺灣), 04/02/2021 00:14:47
→ sarafciel: 嚴格說起來是你的rsp/rbp改掉的時候就算release了
→ sarafciel: 只是release不代表你的local variable值一定會改變
我想您的意思應該是說當rsp/rbp改掉的時機是指
local variable解構式跑完->stack回到上一層 這個階段

但這個stack在記憶體的位置並沒有被free掉 只是rsp/rbp改成上一層stack而已
所以我去存取這個local variable還能存取到他的數值

如果我想法是正確的 是否我改成這樣

void foo2() // 不做任何事
{}

int main()
{
        StractA stA;
        foo(stA);
        foo2();
        return 0;
}

是否這樣foo()的stack就會被洗掉了? stA.m_pB->m_nB 再也無法存取?
※ 編輯: Keitaro (1.163.153.38 臺灣), 04/02/2021 00:37:31
推 b0920075: 有沒有洗掉不是很重要，就算他沒被洗掉你也不應該去用
→ b0920075: ，誰知道等下還會不會留著
我了解 只是我想知道compiler到底是偷做了甚麼事顛覆了我對變數lifecycle的認知這樣
我當然是不敢這樣去用上一個stack的local variable的.
※ 編輯: Keitaro (1.163.153.38 臺灣), 04/02/2021 00:44:06
→ sarafciel: 你對free跟lifecycle消滅的定義是什麼呢?
→ sarafciel: 是執行期當你access這塊記憶體時 程式應該要報錯嗎?
是的 我以為lifecycle結束就跑解構式
已經跑過解構式的物件 在記憶體上就已經被刪除
既然被刪除就應該是無法存取了 我一直以為是這樣

→ Lipraxde: Compiler 沒偷做什麼，頂多說是偷懶沒把 stack 刷掉
→ a1u1usul3: 為什麼刪除的檔案還有機會找回來？因為剛好沒被洗掉。
→ a1u1usul3: 為什麼上一個function裡面local variable還在？因為剛
→ a1u1usul3: 好沒被洗掉
→ a1u1usul3: compiler沒有偷做什麼，他只是不再使用這個地方而已。
→ a1u1usul3: 既然已經不再使用這裡也就不用特地清成0了
原來如此 所以讀到那個1真的只是運氣好而已

推 ando5566: 先執行destructor ,再離開當下function (做stk /bsp re
→ ando5566: store) ,最後pop pc+1 與jump ;destruct內沒有清除data
→ ando5566:  member的行為，對吧
推 LPH66: 或者應該反過來說, compiler 就是沒偷做什麼才會還能讓你
→ LPH66: 偷偷回去挖裡面原來放了些什麼東西
→ LPH66: ie.這裡沒照規矩做事的反而是程式去存取已經結束生命的變數
了解了 非常感謝以上各位的說明 讓小弟我又學到不少 謝謝!
※ 編輯: Keitaro (1.163.153.38 臺灣), 04/02/2021 13:45:36
推 unmolk: 在這串學到許多+1 謝謝板上各位大大！
推 steve1012: 特別去清掉會造成performance hit 沒甚麼必要