一个函数对 C 中其他不相关的函数的无法解释的副作用

Question

下面的程序应该在每个函数中使用不同的指针引用符号将源数组的元素复制到目标数组中：

#include <stdio.h>

void copy_arr(double [], const double [], int);
void copy_ptr(double *, const double *, int);
void copy_ptrs(double *, const double *, double *);
void print_arr(const double *, const double *);

int main(void)
{
  double source[5] = { 0.1, 2.2, 4.3, 6.4, 8.5};
  double target1[5];
  double target2[5];
  double target3[5];

  copy_arr(target1, source, 5);
  copy_ptr(target2, source, 5);

  copy_ptrs(target3, source, source + 5);

  print_arr(target1, target1 + 5);
  print_arr(target2, target2 + 5);
  print_arr(target3, target3 + 5);

  return 0;
}

void copy_arr(double target[], const double source[], int num)
{
  for (int i = 0; i < num; ++i)
    target[i] = source[i];
}

void copy_ptr(double *target, const double *source, int num)
{
  for (int i = 0; i < num; ++i)
    *(target+i) = *(source+i);
}

void copy_ptrs(double *target, const double *source, double *end)
{
  for (; target < end; ++target, ++source)
    *target = *source;
}

void print_arr(const double *start, const  double *end)
{
  while ( start < end)
    printf("%.1lf, ", *start++);
  printf("\n");
}

这会产生如下输出：

0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.1、2.2、4.3、6.4、8.5、

或用垃圾代替零。

但是，当我不小心将 copy_ptrs 函数更改为：

void copy_ptrs(double *target, const double *source, double *end)
    {
      for (; *target < *end; ++target, ++source) // notice the asterisks
        *target = *source;
    }

我得到以下输出：

0.1 2.2 4.3 6.4 8.5 0.1 2.2 4.3 6.4 8.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

显然，“错误”导致 copy_arr 和 copy_ptr 正常运行，但是当我从 copy_ptrs 的 for 循环中的变量名中删除星号时，它导致前两个功能故障，而它本身工作。

重新迭代：取消引用target 和end 变量会为第三个函数生成正确的输出，但会“破坏”前两个函数；并且不这样做会破坏其各自的功能。我认为不取消引用 start 和 end 指针是正确的方法，因为 print_arr 不会取消引用它们，而是按预期运行（根据我的理解，这是正确的方法）。

此更改如何影响本应在 应该到达之前运行的代码。总的来说，这个程序有什么问题？

我在 Linux 上使用 GCC 4.8.5。

Answer 1

copy_ptrs()最大的问题是结束条件：

void copy_ptrs(double *target, const double *source, double *end)
{
  for (; target < end; ++target, ++source)
    *target = *source;
}

请注意，这是通过以下方式调用的：

copy_ptrs(target3, source, source + 5);

您应该检查source 是否小于end：

void copy_ptrs(double *target, const double *source, double *end)
{
  for (; source < end; ++target, ++source)
    *target = *source;
}

因此，您在原始位置周围复制不确定数量的数据，践踏了数组的边界。很大程度上取决于编译器如何布置数组。看起来您很幸运，target3 的地址低于source，因此在覆盖关键内容并崩溃之前，增加target 经常足以到达end。