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c语言中的未定义行为

c语言中的未定义行为

定义(未定义的 Undefined Behavior,UB)

未定义行为是指在 C 语言标准中, 标准未对某种行为规定具体结果 ,因此 编译器可以自由决定如何处理该行为 。未定义行为的 本质 是 结果无法预测 ,即 任何结果都可能发生

种类

  1. 访问越界内存
  2. 整型溢出(有符号整数)
  3. 未初始化的局部变量
  4. 修改并读取同一对象,且无序列点隔离
  5. 非法类型转换
  6. NULL 指针解引用
  7. 函数 return 时漏掉返回值

如何避免

  1. 开启编译器警告 (如 -Wall-Wextra 等)
  2. 使用代码静态分析工具 (如 clang-analyzercppcheck
  3. 遵守良好的编码规范 ,避免在同一表达式中对同一变量既读取又修改
  4. 严格初始化变量 ,尤其是指针和数组

补充

最容易忽视 的未定义错误(修改并读取同一对象,且无序列点隔离)

C 标准规定:

在一次求值过程中,对同一对象的两次访问(其中至少一次是修改),且两者之间没有指定的求值顺序,结果是未定义行为。

a[i++] += a[i];

a[i++] += a[i] 中:

  • ia[i++] 中被读取和修改
  • ia[i] 中再次被读取
  • 两次访问 i 的顺序 不确定 ,这正是 UB 的根源