Очистить переменную в стеке

Вы можете использовать volatile (выделено мной):

Каждый доступ (как для чтения, так и для записи), выполненный через выражение lvalue типа volatile-qualified, считается наблюдаемым побочным эффектом с целью оптимизации и оценивается строго в соответствии с правилами абстрактной машины (то есть все операции записи завершаются за некоторое время до следующей точки последовательности). Это означает, что в рамках одного потока выполнения изменчивый доступ не может быть оптимизирован или переупорядочен по отношению к другому видимому побочному эффекту, который отделен точкой последовательности от изменчивого доступа.

 volatile int key = get_secret();

volatile иногда может быть излишним, так как это также повлияет на все другие варианты использования переменной.

Используйте memset_s (начиная с C11): http://en.cppreference.com/w/c/string/byte/memset

memset может быть оптимизирован (согласно правилам «как если бы»), если к объекту, измененному этой функцией, не будет обращений снова до конца его жизни. По этой причине эту функцию нельзя использовать для очистки памяти (например, для заполнения массива, в котором хранится пароль, нулями). Эта оптимизация запрещена для memset_s: она гарантированно выполняет запись в память.

int secret_foo(void)
{
  int key = get_secret();
  /* use the key to do highly privileged  stuff */
  ....

  memset_s(&key, sizeof(int), 0, sizeof(int));
  return result;
}

Вы можете найти другие решения для различных платформ/стандартов C здесь: https://www.securecoding.cert.org/confluence/display/c/MSC06-C.+Beware+of+compiler+optimizations

Дополнение: ознакомьтесь с этой статьей Недостаточно обнуления буфера, что указывает на другие проблемы (помимо обнуления фактического буфера):

Приложив немного осторожности и взаимодействуя с компилятором, мы можем обнулить буфер a, но это не то, что нам нужно. Что нам нужно сделать, так это обнулить каждое место, где могут храниться конфиденциальные данные. Помните, что основная причина, по которой у нас в памяти хранилась конфиденциальная информация, заключалась прежде всего в том, чтобы мы могли ее использовать; и это использование почти наверняка привело к копированию конфиденциальных данных в стек и в регистры.

Ваше значение key могло быть скопировано компилятором в другое место (например, в регистр или во временный стек/память), и у вас нет возможности очистить это место.

Если вы используете динамическое распределение, вы можете контролировать стирание этой памяти и не зависеть от того, что система делает со стеком.

int secret_foo(void)
{
  int *key = malloc(sizeof(int));
  *key = get_secret();
  memset(key, 0, sizeof(int));
  // other magical things...
  return result;
}

Одно из решений — отключить оптимизацию компилятора для той части кода, которую вы не хотите оптимизировать:

int secret_foo(void) {
     int key = get_secret();
     #pragma GCC push_options
     #pragma GCC optimize ("O0")

         key = 0;

     #pragma GCC pop_options
     return result;
}