Warum werden globale und statische Variablen, aber keine automatischen Variablen, in C/C auf Standardwerte initialisiert?

Warum werden globale und statische Variablen in C/C auf Standardwerte initialisiert?

In C/C werden globale und statische Variablen initialisiert auf Standardwerte zurücksetzen, anstatt auf Müllwerten zu bleiben. Diese Praxis hat mehrere grundlegende Gründe:

1. Sicherheit: Nicht initialisierter Speicher kann vertrauliche Informationen von anderen Prozessen oder dem Kernel enthalten, was zu Sicherheitslücken führt. Die Standardinitialisierung stellt sicher, dass diese Variablen mit vorhersehbaren Werten beginnen.
2. Effizienz: Durch die Initialisierung globaler und statischer Variablen auf Standardwerte kann der Compiler den Initialisierungsprozess optimieren, indem er große Speicherblöcke auf Null setzt effiziente abgerollte Schlaufen. Dies reduziert den Initialisierungsaufwand im Vergleich zum Belassen mit Garbage-Werten.
3. Reproduzierbarkeit: Garbage-Werte können je nach System variieren, wodurch das Programmverhalten nicht wiederholbar ist und die Fehlererkennung schwierig wird. Die Standardinitialisierung bietet konsistente Startwerte und gewährleistet so eine vorhersehbare Programmausführung.
4. Eleganz: Die Standardinitialisierung ermöglicht es Programmen, von einem sauberen Zustand aus zu starten, ohne dass explizite Initialisierungsanweisungen erforderlich sind, wodurch der Code präzise und lesbar bleibt .

Umgekehrt werden automatische Variablen (innerhalb von Funktionsbereichen deklariert) nicht explizit auf Standardwerte initialisiert. Dies liegt hauptsächlich daran:

• Speichereinsparung: Automatische Variablen werden auf dem Stapel zugewiesen, der eine wertvolle Ressource darstellt. Die standardmäßige Initialisierung aller automatischen Variablen kann zu einer Verschwendung von Speicher für ungenutzte oder verworfene Daten führen.
• Laufzeitleistung: Die standardmäßige Initialisierung automatischer Variablen kann zu einer quadratischen (oder schlimmeren) Laufzeiteinbuße führen, insbesondere bei großen Arrays. Indem das Programm sie nicht initialisiert, kann es unnötige Berechnungen vermeiden.

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