索引超过C数组的末尾[重复]答案

【问题标题】：indexing past the end of C arrays [duplicate]索引超过C数组的末尾[重复]
【发布时间】：2017-06-17 19:58:33
【问题描述】：

我用 C 编写了一个简短的程序，只是为了看看当索引超出数组末尾时会发生什么。

我发现它主要产生随机值（我知道它们实际上不是随机的），直到它每次产生 0 的点（在这种情况下超过末尾的 52 个索引）。超过此点的每个值都会导致程序崩溃。为什么是这样？程序分配的内存空间结束了吗？

main()
{
    int ar[4];
    ar[0] = 99;
    ar[1] = 45;
    printf("array: %d, %d   random value: %d", ar[0], ar[1], ar[55]);
}

编辑：我还发现，如果我更改这个始终为 0 的值（即 ar[55] = 1000），那么程序的返回码就会上升。

【问题讨论】：

这是未定义的行为！！！ C 语言标准没有规定程序在此操作之后的行为（例如，与 Java IndexOutOfBound 异常相反）。
stackoverflow.com/questions/15646973/…
它从堆栈中掉了出来，崩溃了。如果您尝试读取现有地址崩溃。如果它掉出来，堆就会崩溃。如果试图写出bonaryes，会损坏内存处理程序

标签： c arrays undefined-behavior

【解决方案1】：

...只是想看看当索引超出数组末尾时会发生什么

试图访问超出限制的内存，调用undefined behavior。任何事情都可能发生，任何事情都可能发生。

在您的情况下，出于某些的原因，最多可以从进程访问索引 52 的内存地址，因此它允许访问。超过 52 的索引指向未分配给您的进程地址空间的内存区域，因此会引发访问冲突，从而导致段错误。这完全不是确定性行为，而且您无法依赖调用 UB 的程序的输出。

【讨论】：

所以可以确定这个 0 值与程序无关，例如操作系统或编译器的一些怪癖
@b9703 好好读一下：blog.llvm.org/2011/05/what-every-c-programmer-should-know.html

【解决方案2】：

访问数组边界以外的数组元素（在0 之前或从其大小开始）是未定义的行为。它可能会或可能不会产生值，可能会导致程序突然结束，可能会导致您的系统停止、重新启动或着火......

现代系统试图通过内存保护、用户空间限制等将未定义的行为限制在合理的范围内，但即使是用户空间代码错误也会产生可怕的后果：

起搏器与其计时值混淆可能会导致过早死亡；
银行软件溢出数组边界可能会覆盖账户余额信息，将不计其数的美元记入某个随机账户。
您的自动驾驶汽车的行为可能比醉酒司机更糟糕...
想想核电站控制软件、飞机仪器、军事材料......

毫无疑问应该避免未定义的行为。

关于退出状态，你的程序使用了一个过时的语法来定义main()，隐式返回类型，在C99及更高版本中不再支持，但不返回任何东西，这意味着它的返回值可以是任何随机值，包括每次执行的不同值。 C99 为 main() 函数指定了一个 kludge，并在 main() 的末尾强制一个隐式的 return 0;，但依赖它是不好的风格。

同样，在没有适当原型的情况下调用 printf() 是未定义的行为。您应该在函数main() 的定义之前包含<stdio.h>。

最后，ar[0] 和 ar[1] 在 main() 中初始化，但 ar[2] 和 ar[3] 不是。请注意，访问未初始化的值也有未定义的行为。这些值可以是任何东西，您将其描述为随机值，但在某些系统上，它们可能是陷阱值，仅通过读取它们就会导致未定义的行为。

可以使用一些非常方便的工具来跟踪简单和复杂程序中的此类问题，最著名的是valgrind。如果您对这个主题感到好奇，您一定要看看它。

【讨论】：