拥有一个 3x3 2d 数组并访问 array[1][3] 等于 array[2][0]？

Question

基本上，我在课堂上遇到过这段代码：

#include <stdio.h>

int main() {

    int arr[3][3] = {
        {1, 2, 3},
        {4, 5, 6},
        {7, 8, 9}
    };

    printf("%d", arr[0][2]);
    printf("\n%d", arr[1][0]);

    printf("\n%d", arr[0][2 + 1]);
}

我有点困惑，因为最后一个printf语句arr[0][2 + 1]等于arr[0][3]，但由于我们的数组维度是 3x3，所以这使得我们的最大索引值仅为 2，从而arr[0][3]超出范围。但是当我运行这个东西时，它显示4，这与第二条语句相同printf，即arr[1][0]，为什么会发生这种情况？

我期待类似的错误，它会告诉我它超出了范围，但它继续打印数组的下一个索引值。

Answer 1

C 不对数组执行任何类型的边界检查。这就是它变得快速的部分原因。然而，这也意味着，如果您做了一些不应该做的事情，那么您的代码最终会触发未定义的行为。

在这种情况下，arr[0][2 + 1]第二个数组元素越界，并且访问越界数组是未定义的行为。在二维（和更大）数组的情况下，每个子数组彼此相连。因此，您最终读取了下一个内存位置中发生的内容，该位置恰好是arr[1][0]。

然而，并不能保证您所看到的总会发生。编译器在优化过程中会假设不存在未定义的行为，并根据该假设做出优化决策。

这种情况在 C 标准的 J.2 节中被明确提及为未定义行为的示例：

数组下标超出范围，即使对象显然可以使用给定的下标访问（如a[1][7]给定声明的左值表达式中int a[4][5]）（6.5.6）。