如果我知道访问的地址上有什么数据，那么越界访问数组是否是未定义的行为？答案

【问题标题】：Is it undefined behavior to access an array out of bounds if I know what data is at the accessed adress?如果我知道访问的地址上有什么数据，那么越界访问数组是否是未定义的行为？
【发布时间】：2023-01-17 16:31:44
【问题描述】：

想象一下下面的定义。

struct X {
    double a[8] {0.0};
    double b[8] {0.0};
}

int main() {
    X x;
    x.a[10] = 1.0;
}

当我访问x.a[10]时，程序的行为是否未定义？

【问题讨论】：

请注意，术语未定义的行为(UB) 由 C++ 标准使用。如果根据 C++ 标准，存在 UB，则程序的行为可能由机器代码级别的实现很好地定义（这可能是您的情况）。

标签： c++ stack undefined-behavior

【解决方案1】：

是的，这是未定义的行为，但不仅仅是因为编译可能会改变 X 的内存布局。

这是未定义的行为，因为标准是这么说的。结果编译器可以做任何使用这段代码：编译器可以完全放弃赋值，可以将1.0赋值给全部16 元素，可以使程序崩溃、格式化硬盘等。

【讨论】：

【解决方案2】：

是的。这是未定义的行为。因为编译器可以在a 和b 之间插入一些填充。 Il 也可以在b 之后插入一些填充。您唯一可以确定的是a 之前不会有任何填充。

The Lost Art of Structure Packing 中提供了一个有趣且非常详细的描述。

【讨论】：

【解决方案3】：

它是根据 g++/clang++ 内置的“未定义行为消毒剂”

runtime error: index 10 out of bounds for type 'double [8]'

Demo

注意在演示中，检查器的调用发生在-fsanitize=undefined。我们有很棒的工具，让我们使用它们吧。

另请注意，如果您启用内存检查器，即-fsanitize=address，则不会发出警告。也就是说，“仅仅因为它不会导致运行时内存问题并不意味着它不是 UB”。

【讨论】：

【解决方案4】：

你的错误前提是越界访问将被定义，那么它当然是......不是未定义的。但事实并非如此。

您假设这两个数组彼此相邻地存储在相邻的内存中，并且指针算法也可以超出数组的范围。第一个通常不正确，第二个总是错误的。

指针算术仅在数组范围内定义。

您的代码具有未定义的行为。

【讨论】：