访问数组超出 C 和 C++ 中的限制

Access array beyond the limit in C and C++

本文关键字：C++ 数组 访问      更新时间：2023-10-16
int data[8];
data[9] = 1;

C++标准对此有何规定？这是未定义的行为吗？

至少C编译器（gcc -std=c99 -pedantic -W -Wall）没有说什么。

在数组边界之外访问是未定义的行为，来自 c99 草案标准部分 Annex J.2 J.2 未定义行为包括以下几点：

数组下标超出范围，即使对象显然可以通过 给定下标（如左值表达式 a[1][7] 给定声明 int 答[4][5]）（6.5.6）。

C++标准草案第5.7节添加剂运营商第5段说：

当在指针

中添加或减去具有整型类型的表达式时，结果具有指针操作数的类型。如果指针操作数指向数组对象的元素，并且数组足够大，则结果指向与原始元素偏移的元素，使得结果和原始数组元素的下标之差等于整数表达式。[...]如果指针操作数和结果都指向同一数组对象的元素，或者指向数组对象的最后一个元素，则计算不应产生溢出;否则，行为是未定义的。

为完整起见，第5.2.1节下标第1段说：

[...]表达式 E1[E2] 与 *（（E1）+（E2）） 相同（根据定义）[ 注意：有关 * 和 + 的详细信息，请参见 5.3 和 5.7，有关数组的详细信息，请参见 8.3.4。

需要注意的是，编译器不需要为未定义的行为生成警告（诊断），第 1.4 节中的标准草案C++ 实施合规性第 1 段说：

可诊断规则

集包括本标准中的所有句法和语义规则，但包含"不需要诊断"的明确符号或被描述为导致"未定义行为"的规则除外。

是的，这是未定义的行为。

编译器可能会也可能不会警告您注意未定义的行为，即使它能够检测到它。

这被视为未定义的行为。 如果您尝试编译将导致未定义行为的代码，则编译器不需要发出警告，尽管这样做很好。

未定义。它可能是也可能不是无效内存，这使得它变得危险。您可以使用像 valgrind 这样的工具来检测这样的错误访问。

是的，这是未定义的行为。一切都可能发生，它可能有效也可能无效，它可能工作 2 年然后停止工作。这是三个中最危险的：

  • 未定义的行为
  • 未指定的行为
  • 实现定义的行为

你可以检查一下，看看它的其他亲戚：C++程序员应该了解哪些常见的未定义行为？

未

定义、未指定和实现定义的行为

C 和 C++ 不检查边界。您尝试达到的值几乎可以是任何东西。它似乎可以在您的编译器上运行，但它不是合法的 C 或 C++，并且不能保证下次运行该程序时它仍然可以工作。

根据 ISO C 标准，访问边界外的数组会导致

未定义的行为：使用不可移植或错误的程序构造或错误数据时的行为，本标准对此没有要求

当您尝试取消引用指向不允许程序访问的内存的指针时，会发生分段错误，并且仅超过数组的末尾可能不会导致这种情况。但它很可能会给你一些不好的价值观。

是的，这是未定义的行为，一些编译器对此发出警告，其他编译器没有，但让我们看看，你的代码会。

查看内联实现[]操作器。 a[b]实际上是*(a + b).因此，请回到您的代码。

int data[8];
data[9] = 1;

首先，分配堆栈的某些部分并创建指向第一个元素的指针。然后你重写一些数据，这是在你的数组之后，所以你破坏了一些数据。

再举一个例子：

int data[8];
int data2[8] = {};
data[9] = 1;

编译器很可能生成分配一次的代码并创建两个指针作为数组。因此，data[9] = 1;可以将第二个值data2设置为 1，但不能保证这一点。

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