Question

我有点困惑。据我所知，如果你在C中声明一个int而没有初始化它，例如：int x;

所以它的价值是不确定的。因此，如果我们尝试使用它或应该有未定义的行为。

所以，如果我在VS2010中运行以下代码，它会使程序崩溃。

int main(){
    int a;
    printf("%d\n",a);
    return 0;
}

现在让我们来看看下一个代码，它不提供任何警告，不会崩溃（为什么？）

void foo(int *var_handle){
    // do nothing
}

int main(){
    int a;
    foo(&a);
    printf("%d\n",a); // works, prints some big value
    return 0;
}

你能解释一下这种行为吗？我们只添加了对一个什么都不做的函数的调用，但现在程序不会崩溃。

Answer 1

~~读取未初始化变量的值会导致未定义的行为。~~未定义的行为意味着可以崩溃。这并不意味着或有义务崩溃。

未初始化的变量具有未指定的值 - 它只是未知它的值是什么。所以在实践中，任何理智的实现，这种代码可能永远不会崩溃。有一个有效的内存地址支持变量，它有一些垃圾内容，printf()读取它没有问题，将其解释为整数并打印它，就是这样。

Answer 2

使用未初始化的值不会直接导致未定义的行为。

Per C 2011（n1570 draft）6.7.9 10，具有自动存储持续时间的未初始化对象具有不确定的值。根据3.19.2 1，不确定值是未指定的值或陷阱表示。类似的文字出现在C 1999中。

如果对象具有陷阱表示，则可能会出现未定义的行为。但是，如果对象具有未指定的值，则如果对象具有某个确定值，则程序必须具有行为;它只是没有指定对象具有哪个值。该程序不允许因为未指定值而崩溃。

令人惊讶的是，您在Visual Studio 2010中报告了显示崩溃的简单程序，因为我不希望int类型在Visual Studio 2010中有任何陷阱表示。它可能是某个源文件而不是您期望编译和崩溃的内容，或者您在Visual Studio 2010中启用了特殊的调试功能，尝试跟踪未初始化的对象（但在使用foo的第二种情况下失败）。

我建议您从头开始重复测试，将您在此问题中显示的代码粘贴到新文件中，并使用默认选项编译该新文件。

当然，Visual Studio 2010不符合C标准，甚至不符合旧的1999标准，因此不必遵守上述条款。实际上，有关Visual Studio 2010的所有内容都是与C标准相关的未定义行为。

Answer 3

未定义的行为，意味着任何事情都可能发生。字面意思。行为尚未定义。

Answer 4

你可以试试这个。我不知道它是否是严格未定义的行为，但是我想不出编译器实际上以未定义的方式运行并且仍然符合C标准的方法，至少在foo处于不同的编译单元（~source文件），因为那时编译器不知道它会被允许产生未定义的行为;）。

void foo(int *var_handle){
    // do something to var_handle, or maybe nothing, who knows
}

int main(){
    int a[1];
    foo(a);
    printf("%d\n", a[0]);
    return 0;
}

编辑：进一步的想法：

我很确定使用函数初始化未初始化的局部变量是可以的，方法是将非const指针指向函数的局部变量。因此，就编译器而言，仅获取局部变量的地址使得它定义具有未定义值的变量。编译器无法知道函数是否实际设置了值（函数可能在库中）。

但这只是解释了为什么它可以避免崩溃。它仍然可以是，如果允许函数内联，并且什么都不做，则允许优化器移除调用，然后删除未初始化的局部变量的地址，从而使其仍处于“未定义的行为”状态。您可以通过启动优化并从汇编输出验证来测试编译器，调用foo内联（不生成代码），然后查看printf是否崩溃。

Answer 5

无法保证使用未初始化的变量会导致程序崩溃 - 这取决于垃圾数据恰好位于为变量分配的内存位置。

Answer 6

在 x86 或 x86-64 上，过早的优化会阻止从变量加载值：

int b;
b -= b; // b = eax - b, not 0

int c;
c ^= c; // c = eax - c, not 0

// eax, whatever happens to be the value in the eax register.
// rax for 64-bit, eax for 32-bit and less using bit mask,
// ax for int is 16 bit compilers.

未定义的行为可能意味着任何事情。对于未初始化的变量，它的行为与其类型相同，但值未知且无法验证。未初始化的变量会自动采用“累加器”中的值（整数：eax、rax；浮点/simd：xmm0、ymm0、zmm0 等）并且不会从随机存取存储器（或缓存）中加载它，除非它是易失性的。考虑到非左值不使用未初始化的变量，您可以通过为其赋值来初始化该变量。

C中未初始化的变量

6 个答案: