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関数内のローカル変数のメモリの割り当てについて

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maikeru

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関数内のローカル変数が割り当てられるメモリのアドレスを見るために次のC言語のプログラムを実行したら実行結果が次のようになりました。

a    = 0061FF20
b    = 0061FF24
c    = 0061FF28
buf1 = 0061FF0B
buf2 = 0061FF01

私はプログラムからスタックには
関数の戻りアドレス、c、b、a、buf1、buf2
の順にPUSHされると思っていたのですが
0061FF10~0061FF19
の部分のメモリに変数が割り当てられていません。この部分には何か格納されているのでしょうか?

#include <stdio.h>

void func(int a, int b, int c){
    char buf1[5];
    char buf2[10];

    printf("a    = %p\n", &a);
    printf("b    = %p\n", &b);
    printf("c    = %p\n", &c);
    printf("buf1 = %p\n", buf1);
    printf("buf2 = %p\n", buf2);
}

int main(void){
    func(1, 2, 3);
    return 0;
}
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回答 6

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+1

適当に調べてみました。
gcc version 7.3.0 (Rev2, Built by MSYS2 project)
Target: i686-w64-mingw32

#include <stdio.h>

int main(void);

void func(int a, int b, int c){
    char buf1[5];
    char buf2[10];

    puts("----------------------------------------------");
    printf("(&a)[-1]=%p\n", (&a)[-1]);
    printf("      =main+0x%04x\n",((&a)[-1])-(int)main);
    printf("call to        = %d\n", ((int*)((&a)[-1]))[-1]);
    printf("func-return_ptr= %d\n", (char*)func - (char*)((&a)[-1]));
    printf("(&a)[-2]=%p\n", (&a)[-2]);
    printf("&a-2 = %p\n", &a-2);
    printf("(&a)[-3]=%p\n", (&a)[-3]);
    printf("&a-3 = %p\n", &a-3);
    printf("(&a)[-4]=%p\n", (&a)[-4]);
    printf("&a-4 = %p\n", &a-4);
    printf("a    = %p\n", &a);
    printf("b    = %p\n", &b);
    printf("c    = %p\n", &c);
    printf("buf1 = %p\n", buf1);
    printf("buf2 = %p\n", buf2);
    if(a == 1)
        func(a+1,b,c);
}

int main(void){
    func(1, 2, 3);
    return 0;
}

結果が

----------------------------------------------
(&a)[-1]=00401761
      =main+0x002a
call to        = -417
func-return_ptr= -417
(&a)[-2]=0028FEE8
&a-2 = 0028FEC8
(&a)[-3]=008717AC
&a-3 = 0028FEC4
(&a)[-4]=0000001E
&a-4 = 0028FEC0
a    = 0028FED0
b    = 0028FED4
c    = 0028FED8
buf1 = 0028FEBB
buf2 = 0028FEB1
----------------------------------------------
(&a)[-1]=00401734
      =main+0xfffffffd
call to        = -372
func-return_ptr= -372
(&a)[-2]=0028FEC8
&a-2 = 0028FE98
(&a)[-3]=FFFFFFFE
&a-3 = 0028FE94
(&a)[-4]=14CDF076
&a-4 = 0028FE90
a    = 0028FEA0
b    = 0028FEA4
c    = 0028FEA8
buf1 = 0028FE8B
buf2 = 0028FE81

小さい
buf2
buf1
不明
不明
スタックフレームポインタ
戻り先アドレス
a
b
c
大きい

ですね

不明箇所は再帰して同箇所で読んでるのにも関わらず不定なので、未使用もしくはレジスタの退避のようです。

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その考えで間違いないと思います。ただ、スタックの上と下を逆に考えていると思います。

もっとも、これはC言語のルールではありません。コンパイラ次第です。詳しく知りたいならば、アセンブラ出力するとかすれば中身がわかります。

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直接的な回答ではないですが、結果の数字は パソコンや使用するコンパイラによって異なります。
指定された変数をどの番号の目盛りに割り当てるのかは、コンパイラが自動的に決めるからです。
さらに言うと、その値もOSの仮想メモリ機能によって変化します。

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この部分には何か格納されているのでしょうか?

こういう事を知りたいなら、コンパイラが生成したアセンブリコードを読むことです。
gcc なら -S オプション付きでコンパイルすると、foo.c から foo.s が作られます。
 gcc -S foo.c 

スタックには関数の戻りアドレス、c、b、a、buf1、buf2 の順にPUSHされると思っていた

ことの、どこに誤りがあるか、自分で確認できるでしょう。
Enjoy!

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0061FF10~0061FF19

は、0061FF10~0061FF1F の間違いでしょうね。16バイトですね。
関数から親への戻りアドレスと、親のフレームポインタ、各8バイト(64bit環境だとして)だと思います。

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コンパイラ、言語処理系によっては
アセンブラとのI/F
として説明されているものがあります。
アセンブラからC言語の関数を呼ぶ場合、逆に、C言語からアセンブラを呼び出す場合に、
スタックをどのように扱うか、の説明です。

お使いの処理系の説明書を見てください。

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