标签: undefined-behavior

未定义的行为和序列点

什么是"序列点"?

未定义的行为和序列点之间的关系是什么?

我经常使用有趣和复杂的表达方式a[++i] = i;,让自己感觉更好.我为什么要停止使用它们?

如果您已阅读此内容,请务必访问后续问题重新加载未定义的行为和序列点.

(注意:这是Stack Overflow的C++常见问题解答的一个条目.如果你想批评在这种形式下提供常见问题解答的想法,那么发布所有这些的元数据的发布将是这样做的地方.这个问题在C++聊天室中受到监控,其中FAQ的想法一开始就出现了,所以你的答案很可能被那些提出想法的人阅读.)

c++ c++-faq undefined-behavior sequence-points

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为什么这些构造使用前后增量未定义的行为?

#include <stdio.h>

int main(void)
{
   int i = 0;
   i = i++ + ++i;
   printf("%d\n", i); // 3

   i = 1;
   i = (i++);
   printf("%d\n", i); // 2 Should be 1, no ?

   volatile int u = 0;
   u = u++ + ++u;
   printf("%d\n", u); // 1

   u = 1;
   u = (u++);
   printf("%d\n", u); // 2 Should also be one, no ?

   register int v = 0;
   v = v++ + ++v;
   printf("%d\n", v); // 3 (Should be the …
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c increment operator-precedence undefined-behavior sequence-points

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什么是严格别名规则?

当询问C中常见的未定义行为时,灵魂比我提到的严格别名规则更加开明.
他们在说什么?

c strict-aliasing undefined-behavior type-punning

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C++标准是否允许未初始化的bool使程序崩溃?

我知道C++ 中的"未定义行为"几乎可以让编译器做任何想做的事情.但是,我遇到了让我感到惊讶的崩溃,因为我认为代码足够安全.

在这种情况下,真正的问题仅发生在使用特定编译器的特定平台上,并且仅在启用了优化时才发生.

我尝试了几件事来重现问题并将其简化到最大程度.这是一个名为的函数的摘录Serialize,它将获取bool参数,并将字符串true或复制false到现有的目标缓冲区.

如果bool参数是未初始化的值,那么这个函数是否会在代码审查中,没有办法告诉它实际上可能会崩溃?

// Zero-filled global buffer of 16 characters
char destBuffer[16];

void Serialize(bool boolValue) {
    // Determine which string to print based on boolValue
    const char* whichString = boolValue ? "true" : "false";

    // Compute the length of the string we selected
    const size_t len = strlen(whichString);

    // Copy string into destination buffer, which is zero-filled (thus already null-terminated)
    memcpy(destBuffer, whichString, len);
}
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如果使用clang 5.0.0 +优化执行此代码,它将/可能崩溃.

boolValue ? "true" …

c++ abi llvm undefined-behavior llvm-codegen

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未初始化的局部变量是最快的随机数发生器吗?

我知道未初始化的局部变量是未定义的行为(UB),并且该值可能具有可能影响进一步操作的陷阱表示,但有时我想仅使用随机数进行可视化表示,并且不会在其他部分使用它们.例如,程序在视觉效果中设置具有随机颜色的东西,例如:

void updateEffect(){
    for(int i=0;i<1000;i++){
        int r;
        int g;
        int b;
        star[i].setColor(r%255,g%255,b%255);
        bool isVisible;
        star[i].setVisible(isVisible);
    }
}
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是不是比它快

void updateEffect(){
    for(int i=0;i<1000;i++){
        star[i].setColor(rand()%255,rand()%255,rand()%255);
        star[i].setVisible(rand()%2==0?true:false);
    }
}
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并且还比其他随机数发生器更快?

c c++ undefined-behavior garbage

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为什么f(i = -1,i = -1)未定义的行为?

我正在阅读有关评估违规的顺序,他们给出了一个令我困惑的例子.

1)如果标量对象的副作用相对于同一标量对象的另一个副作用未按顺序排列,则行为未定义.

// snip
f(i = -1, i = -1); // undefined behavior
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在这种情况下,i是一个标量对象,显然意味着

算术类型(3.9.1),枚举类型,指针类型,指向成员类型的指针(3.9.2),std :: nullptr_t和这些类型的cv限定版本(3.9.3)统称为标量类型.

在这种情况下,我不明白该陈述是如何含糊不清的.在我看来,无论第一个或第二个参数是否首先被评估,i最终都是-1,并且两个参数也是-1.

有人可以澄清一下吗?


UPDATE

我非常感谢所有的讨论.到目前为止,我非常喜欢@ harmic的答案,因为它暴露了定义这个陈述的陷阱和错综复杂,尽管它看起来有多么简单.@ acheong87指出了使用引用时出现的一些问题,但我认为这与这个问题的未测序副作用方面是正交的.


摘要

由于这个问题得到了很多关注,我将总结一下主要观点/答案.首先,请允许我进行一个小小的题外话,指出"为什么"可以具有密切相关但又略有不同的含义,即"为什么原因 ","为什么原因 "和"为了什么目的 ".我将根据他们所解决的"为什么"的含义分组答案.

为什么原因

这里的主要答案来自Paul Draper,Martin J提供了类似但不那么广泛的答案.Paul Draper的回答归结为

它是未定义的行为,因为它没有定义行为是什么.

答案在解释C++标准所说的内容方面总体上非常好.它还解决了UB的一些相关案例,如f(++i, ++i);f(i=1, i=-1);.在第一个相关案例中,不清楚第一个论点是否应该是i+1第二个i+2,反之亦然; 在第二个中,不清楚i函数调用后是否应为1或-1.这两种情况都是UB,因为它们属于以下规则:

如果相对于同一标量对象的另一个副作用,标量对象的副作用未被排序,则行为未定义.

因此,f(i=-1, i=-1)也是UB,因为它属于同一规则,尽管程序员的意图是(恕我直言)显而易见且毫不含糊.

Paul Draper在他的结论中也明确表示

可以定义行为吗?是.它被定义了吗?没有.

这让我们想到"为什么原因/目的是 …

c++ undefined-behavior language-lawyer

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为什么这个for循环在某些平台上退出而不在其他平台上退出?

我最近开始学习C,我正在以C为主题.我正在玩循环,我遇到了一些我不知道如何解释的奇怪行为.

#include <stdio.h>

int main()
{
  int array[10],i;

  for (i = 0; i <=10 ; i++)
  {
    array[i]=0; /*code should never terminate*/
    printf("test \n");

  }
  printf("%d \n", sizeof(array)/sizeof(int));
  return 0;
}
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在我的运行Ubuntu 14.04的笔记本电脑上,此代码不会中断.它运行完成.在我学校的运行CentOS 6.6的计算机上,它运行良好.在Windows 8.1上,循环永远不会终止.

更奇怪的是,当我将for循环条件编辑为:时i <= 11,代码只会在运行Ubuntu的笔记本电脑上终止.它永远不会在CentOS和Windows中终止.

任何人都可以解释内存中发生的事情以及运行相同代码的不同操作系统为什么会产生不同的结果?

编辑:我知道for循环超出范围.我是故意这样做的.我无法弄清楚不同操作系统和计算机之间的行为有何不同.

c debugging buffer-overflow undefined-behavior

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为什么无符号整数溢出定义了行为但是有符号整数溢出不是?

无符号整数溢出由C和C++标准很好地定义.例如,C99标准(§6.2.5/9)声明

涉及无符号操作数的计算永远不会过度流动,因为无法用结果无符号整数类型表示的结果将以比结果类型可以表示的最大值大1的数量为模.

但是,这两个标准都声明有符号整数溢出是未定义的行为.再次,从C99标准(§3.4.3/1)

未定义行为的一个示例是整数流上的行为

这种差异是否存在历史或(甚至更好!)技​​术原因?

c c++ integer-overflow undefined-behavior

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