某SNSで見つけたコードとc++での参照について

Question

某SNSで以下のrandomIntのような記述を見かけたのですが，この関数の意図が全く分かりません．ネタとして投稿したものなのかもしれませんが，以下のコードを実行したら0が表示されました．
また，main文の中にint& b = aを追記したら，大体32500~32800が実行されるたびにランダムで表示されるようになりました．
もう全く理解できないです．

ramdomIntの意図と，参照することで値が変わる理由は何なのでしょうか？
これが分からないと困るわけではないですが，もやもやするので教えていただけるとありがたいです．

#include<stdio.h>

int randomInt() {
  int n;
  return n;
}

int main() {
  int a;

  a = randomInt();
  printf("a = %d\n", a);
}

Comments

[ppaul]

int& b = aを追記したら
はどこに追記したのでしょうか？
何カ所かに入れてみたのですが再現しません。

[moomoomoo]

下記のようにしたらなりました．
a = randomInt();の下に書いても同じ結果になりました．

int main() {
int a;
int& b = a;

a = randomInt();
printf("a = %d\n", a);
}

[ppaul]

g++ (GCC) 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-44)
では再現しませんでした。常に0が印字されます。
使っているコンパイラを教えてください。
たいていのC++処理系の動作原理から考えると、このような変数宣言を行ってた場合には、randomIntの値は変わらないはずですので不思議ですね。

[moomoomoo]

wsl ubuntu18.04のg++7.5です

[FKD]

ASLRの有無とかですかね？

[FKD]

ググってみた所、元SNS？っぽいところでもASLR有効な場合と書いてありました。
面白いアイデアですね。(使ってはいけないけどｗ)

[退会済みユーザー]

いくつか回答ついてるので、それに対するコメントくらいはしたらどうですか？放置はNGです。
解決したならベストアンサーを選択し、解決に至っていないならその理由を追記してください。

[moomoomoo]

返信が遅れました．申し訳ないです．

正直参照についてはあまり納得がいってないのですが，randomIntの挙動についてはおかげさまで理解しました．
皆さんご回答ありがとうございました．

Answer 1

コンパイラや最適化レベルによって未初期化の変数を出力する場合もあるし、0を出力する場合もあるし、関数呼び出しそのものが無かった事になる場合もあります。どういう結果になるか予想がつかないだけで、乱数でも何でもありません。
適切な実装の乱数出力関数を使用してください。

下記は、オンラインのコンパイラで出力したアセンブリコードと実行結果です。

【x86-64 clang 12.0.0 (最適化無し)】

randomInt:                              # @randomInt
        push    rbp
        mov     rbp, rsp
        mov     eax, dword ptr [rbp - 4]
        pop     rbp
        ret
main:                                   # @main
        push    rbp
        mov     rbp, rsp
        sub     rsp, 16
        call    randomInt
        mov     dword ptr [rbp - 4], eax
        mov     esi, dword ptr [rbp - 4]
        movabs  rdi, offset .L.str
        mov     al, 0
        call    printf
        xor     eax, eax
        add     rsp, 16
        pop     rbp
        ret
.L.str:
        .asciz  "a = %d\n"

---------------------
Program returned: 0
Program stdout
a = 0

【x86-64 clang 12.0.0 (最適化-O2)】

randomInt:                              # @randomInt
        ret
main:                                   # @main
        push    rax
        mov     edi, offset .L.str
        xor     eax, eax
        call    printf
        xor     eax, eax
        pop     rcx
        ret
.L.str:
        .asciz  "a = %d\n"

---------------------
Program returned: 0
Program stdout
a = -1294604376

Answer 2

実行環境や、コード内容にもよりますが、ローカル変数はスタック上に確保されることが多いです。
int n; は初期化されていないので、関数呼び出し時のスタックの状態によって値が変化します
「C言語　関数フレーム」とかで調べると関数呼び出し時のスタックの使用状況が理解できると思います。

例えば下のように書くと、出力を 999 固定に出来ます
これは func()呼び出しによって int n; が対応するスタックの値を事前に 999 で書き換えているからです
ただし実行環境によって結果は変わるので注意
WSL2 Ubuntu 20.04LTS, gcc 9.3.0だと999が出ます

#include<stdio.h>

int randomInt() {
  int n;
  return n;
}

int func() {
  int a = 999;
  return a;
}

int main() {
  int a;
  
  func();
  a = randomInt();
  printf("a = %d\n", a);
}

Answer 3

ローカル変数は初期化されません。
たまたまその場所にあった値が読めるだけのはなしです。
たいていローカル変数はスタック上に取られるので、その値が読み込まれます

Comments

[yumetodo]

まあつまりは未定義動作