C 编译器行为不匹配

Question

我编写了以下代码以测试它是否可以通过指针a修改常量c。我已经在 Clang、VC 和 GCC 编译器中对其进行了测试，并观察到 ​​VC 和 GCC 代码都按我的预期工作，它将 6 打印到标准输出，而当我用 Clang 编译它时，该值没有被修改，而 5打印到标准输出。

#include <stdio.h>

int main(void) {
  const int c = 5;
  int* a  = (int*) &c;
  *a = 6;
  printf("%d", c);
  return 0;
}

我想知道对此是否有任何众所周知的解释，或者它与编译器的内部结构和其他难以分析的东西有关。提前谢谢大家！

Answer 1

是的。它被称为未定义行为。C11 6.7.3p6：

6. 如果尝试通过使用具有非 const 限定类型的左值来修改由 const 限定类型定义的对象，则行为未定义。

未定义的行为解释为：

1. 未定义的行为

   在使用不可移植或错误的程序结构或错误数据时的行为，本国际标准对此没有强加要求

2. 注意：可能的未定义行为的范围从完全忽略具有不可预测结果的情况，在翻译或程序执行期间以环境特征的文件化方式（有或没有发布诊断消息），到终止翻译或执行（有诊断消息的发布）。

（强调我的）

在未启用优化的情况下编译与购买法拉利并始终仅以一档行驶相同。如果你使用gcc和编译会发生什么-O3？

使用-O3我的 GCC 生成的代码相当于

#include <stdio.h>

int main(void) {
    printf("%d", 5);
    return 0;
}

那么这个程序怎么样：

#include <stdio.h>

int main(void) {
    const char *foo = "Hello world!";
    char *bar = (char*)foo;
    bar[0] = 'C';
    printf("%s\n", foo);
}

使用我的 GCC，-O3它崩溃了。但是如果你使用 Clang，它会打印Hello world!......如果你查看程序集 Clang 发现它可以优化为

 int main(void) {
     puts("Hello world!");
 }