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在C语言中,在未定义行为之前,代码是否有任何保证?

standards c

Good Person · 技术社区 · 14 年前

在下面的代码中是否保证打印“0\n”?

#include <stdio.h>
int main(void)
{
    int c = 0;
    printf("%d\n",c);

    printf("%d,%d\n",++c,++c);
}

更一般地说,如果一个程序有未定义的行为,那么整个程序是未定义的还是只从开始有问题代码的序列点开始?

不询问编译器如何处理第二个printf。我在问,第一次打印是否一定会发生。

我知道未定义的行为可能会炸毁你的计算机,破坏你的程序,或者其他什么。

4 回复 | 直到 14 年前

Logan Capaldo 14 年前

好吧,甚至忽略“任何事情都有可能发生!程序可以及时返回,并在第一时间阻止自己运行!”,编译器完全有可能检测到某些形式的未定义行为,并且在这种情况下不进行编译,在这种情况下,首先就不会运行它。所以,是的,未定义的行为在原则上是有传染性的,即使在实践中大多数时候不一定如此。

Michael Burr 14 年前

程序在导致未定义行为之前所做的一切当然已经完成了。

printf() 会将“0\n”发送到 stdout 溪流。该数据是否真正进入设备取决于该流是无缓冲的、缓冲的还是行缓冲的。

然后,我再次假设,在完成的、定义良好的操作之后执行的未定义行为可能会造成损害,以至于定义良好的行为似乎没有正确完成。我想有点像那种“如果一棵树掉在树林里……”的东西。

以下是C99标准关于在序列点之间多次修改对象值的说明:

在上一个序列点和下一个序列点之间,对象应具有其存储值通过表达式的计算最多修改一次。

标准中还提到了对对象的访问:

 <execution-time action> to read or modify the value of an object
 NOTE 1   Where only one of these two actions is meant, ``read'' or ``modify'' is used.
 NOTE 2   "Modify'' includes the case where the new value being stored is the same as the previous value.
 NOTE 3   Expressions that are not evaluated do not access objects.

我不认为在序列点之间多次修改对象在转换时是“未定义的行为”,因为对象在转换时不被访问/修改。

即使如此,我也同意编译器在编译时诊断这种未定义的行为是件好事,但我也认为,如果把这个问题仅应用于已成功编译的程序,它会更有趣。所以让我们稍微改变一下问题,给出一个编译器在翻译时无法诊断未定义行为的情况:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    int c[] = { 0, 1, 2, 3 };
    int *p1 = &c[0];
    int *p2 = &c[1];

    if (argc > 1) {
        p1 = &c[atoi(argv[1])];
    }
    if (argc > 2) {
        p2 = &c[atoi(argv[2])];
    }

    printf("before: %d, %d\n", *p1, *p2);

    printf("after:  %d, %d\n", ++(*p1),++(*p2)); /* possible undefined behavior */

    return 0;
}

所以让我们对这个程序提出同样的问题:对于第一个 打印()

如果输入提供有效的索引值,则未定义的行为只能发生之后第一次 . 假设输入是 argv[1] == "1" argv[2] == "1" :编译器实现没有在第一个 打印() 因为未定义的行为会在程序中的某个时刻发生,所以允许跳过第一个 打印() 直接转到它未定义的格式化硬盘的行为(或者可能发生的任何其他恐怖事件)。

Merlyn Morgan-Graham 14 年前

未定义的行为取决于编译器供应商/随机机会。这意味着它可能会抛出一个异常,破坏你程序中的数据,重写你的mp3收藏,召唤天使,或者点燃你的祖母。一旦有了未定义的行为,整个程序就变得未定义。

一些编译器和一些编译器配置会提供一些模式,这些模式会给您带来麻烦,但是一旦您启用优化,大多数程序的性能都会很差。

如果一个程序有未定义的行为,那么整个程序是未定义的还是仅从开始问题代码的序列点开始?

任何东西 可能发生。是否有什么碰巧被 Murphy's Law :)

值得思考的是:缓冲区溢出攻击,由各种类型的恶意软件实现,严重依赖于未定义的行为。

Jens Gustedt 14 年前

对于未定义的行为,您可能应该区分在编译时可检测的行为(如您的情况)和依赖于数据且仅在运行时发生的行为,如意外地向 const 限定对象。

必须一直运行到UB发生,因为它通常无法预先检测到它(对于非平凡的程序来说,模型检查是一项艰巨的任务),对于您的情况,它可能被允许生成任何类型的程序,例如向编译器供应商发送一些钱;-)

一个更合理的选择是什么都不产生,也就是抛出一个错误而根本不编译。有些编译器在被告知时会这样做,例如 gcc 你拿着这个 -Wall -std=c99 --pedantic -Werror