Question

我们班的C编程教授问了这个问题：

您将获得代码：

int x=1;
printf("%d",++x,x+1);

它总会产生什么输出？

大多数学生说未定义的行为。任何人都可以帮助我理解为什么会这样吗？

感谢编辑和答案，但我仍感到困惑。

Answer 1

在每种合理的情况下，输出可能为2。实际上，你拥有的是未定义的行为。

具体来说，标准说：

在前一个和下一个序列点之间，对象的存储值最多只能通过表达式的计算修改一次。此外，先前的值应该是只读的，以确定要存储的值。

在评估函数的参数之前有一个序列点，并且在评估了所有参数之后的序列点（但是尚未调用的函数）。在这两者之间（即，在评估参数时），不一个序列点（除非参数是一个表达式在内部包含一个，例如使用&& {{1} }或||运营商）。

这意味着对,的调用正在读取先前值两者以确定存储的值（即printf）和确定第二个参数的值（即++x）。这显然违反了上述要求，导致行为不明确。

您提供了一个没有给出转换说明符的额外参数的事实 not 会导致未定义的行为。如果提供转换说明符的更少的参数，或如果参数的（提升的）类型与转换说明符的类型不一致，则会得到未定义的行为 - 但是传递额外的行为参数不。

Answer 2

任何时候程序的行为都是未定义的，任何事情都可能发生 - 经典的短语是“恶魔可能会飞出你的鼻子” - 尽管大多数实现都没有那个远。 / p>

函数的参数在概念上是并行评估的（技术术语是它们的评估之间没有序列点）。这意味着表达式++x和x+1可以按此顺序进行评估，顺序相反，或以某种交错方式。修改变量并尝试并行访问其值时，行为未定义。

对于许多实现，参数是按顺序计算的（尽管并不总是从左到右）。所以你不太可能在现实世界中看到任何东西。

但是，编译器可以生成如下代码：

将x加载到寄存器r1。
通过向x+1添加1来计算r1。
通过向++x添加1来计算r1。这没关系，因为x已加载到r1。鉴于编译器的设计方式，步骤2不能修改r1，因为只有在读取x以及在两个序列点之间写入时才会发生这种情况。这是C标准所禁止的。
将r1存储到x。

在这个（假设但正确的）编译器上，程序将打印3。

（编辑：将额外参数传递给printf是正确的（N1256中的§7.19.6.1-2;感谢Prasoon Saurav）指向此另外：添加了一个例子。）

Answer 3

正确答案是：代码产生未定义的行为。

行为未定义的原因是两个表达式++x和x + 1正在修改x并阅读x以获取无关（修改）原因这两个动作不是由序列点分隔的。这导致C（和C ++）中的未定义行为。要求以C语言标准的6.5 / 2给出。

注意，在这种情况下，未定义的行为与printf函数只给出一个格式说明符和两个实际参数这一事实完全无关。为printf提供更多参数，而不是格式字符串中的格式说明符在C语言中是完全合法的。同样，问题的根源在于违反C语言的表达式评估要求。

另请注意，本次讨论的一些参与者未能理解未定义行为的概念，并坚持将其与未指定行为的概念混合在一起。为了更好地说明差异，让我们考虑以下简单的例子

int inc_x(int *x) { return ++*x; }
int x_plus_1(int x) { return x + 1; }

int x = 1;
printf("%d", inc_x(&x), x_plus_1(x));

上述代码与原始代码“等效”，只是涉及我们x的操作包含在函数中。在这个最新的例子中会发生什么？

此代码中没有未定义的行为。但由于printf参数的评估顺序是未指定，因此此代码会生成未指定的行为，即printf可能会被调用为printf("%d", 2, 2)或printf("%d", 2, 3)。在这两种情况下，输出确实是2。但是，此变体的重要区别在于，对x的所有访问都包含在每个函数的开头和结尾处的序列点中，因此此变体不会产生未定义的行为。

这正是其他一些海报试图强迫原始例子的原因。但它无法完成。原始示例生成 undefined 行为，这是一个完全不同的野兽。他们显然试图坚持在实践中未定义的行为总是等同于未指明的行为。这是一个完全虚假的主张，只表明制造它的人缺乏专业知识。原始代码产生未定义的行为，句点。

要继续该示例，我们将以前的代码示例修改为

printf("%d %d", inc_x(&x), x_plus_1(x));

代码的输出通常是不可预测的。它可以打印2 2，也可以打印2 3。但请注意，即使行为不可预测，它仍然不会产生未定义的行为。行为是未指定，位不是未定义。未指定的行为仅限于两种可能：2 2或2 3。未定义的行为不限于任何内容。它可以格式化硬盘而不是打印东西。感受不同。

Answer 4

大多数学生说未定义的行为。任何人都可以帮助我理解为什么会这样吗？

因为未指定计算函数参数的顺序。

Answer 5

它总会产生什么输出？

它会在我能想到的所有环境中产生2。但是，严格解释C99标准会导致行为未定义，因为对x的访问不符合序列点之间存在的要求。

大多数学生说未定义的行为。任何人都可以帮助我理解它为什么是这样吗？

我现在将讨论第二个问题，我理解为“为什么我班上的大多数学生都说所显示的代码构成了未定义的行为？”我认为到目前为止还没有其他海报回答。学生中的一部分将记住未定义的表达式值的示例，如

f(++i,i)

你给出的代码符合这种模式，但学生们错误地认为行为是定义的，因为printf忽略了最后一个参数。这种细微差别使许多学生感到困惑。学生的另一部分将像大卫·索恩利一样精通标准，并且出于上述正确理由说出“未定义的行为”。

Answer 6

关于未定义行为的观点是正确的，但还有一个问题：printf可能会失败。它在做文件IO;它有多种原因可能会失败，如果不知道完整的程序及其执行的上下文，就不可能消除它们。

Answer 7

回应codaddict答案是2。

将使用参数2调用printf，它将打印出来。

如果此代码放在如下的上下文中：

void do_something()
{
    int x=1;
    printf("%d",++x,x+1);
}

然后完全无误地定义该函数的行为。我当然不是认为这是好的或正确的，或者之后x的值是可以确定的。

Answer 8

输出将始终为（对于最重要的标准兼容编译器和系统的99.98％）2。

根据标准，这似乎是，按照定义，“未定义的行为”，一个自我辩解的定义/答案，并且没有说明实际可能发生的事情，尤其是<强>为什么

实用程序夹板（这不是std合规性检查工具），以及splint的程序员，将其视为“未指定的行为”。这基本上意味着(x+1)的评估可以给出1 + 1或2 + 1，具体取决于实际完成x的更新的时间。因为表达式被丢弃（printf格式读取1个参数），输出不受影响，我们仍然可以说它是2。

undefined.c：7：20：参数2修改x，由参数3使用（顺序为实际参数的评估未定义）：printf（“％d \ n”，++ x，x + 1）代码具有未指定的行为。功能参数的评估顺序或未定义子表达式，因此如果使用并修改了一个值不受序列点约束评估分隔的不同地方顺序，那么表达式的结果是未指定的。

如前所述，未指明的行为仅影响(x+1)的评估，而不影响整个语句或其他表达式。因此，在“未指定的行为”的情况下，我们可以说输出为2，没有人可以反对。

但这不是未指明的行为，它似乎是“未定义的行为”。并且“未定义的行为”似乎必须影响整个语句而不是单个表达式。这是由于实际发生“未定义行为”的地方（即究竟影响到什么）的误解。

如果有附加“未定义行为”的动机仅仅是(x+1)表达式，就像在“未指定的行为”情况下一样，那么我们仍然可以说输出是总是（100％）2。仅将“未定义的行为”附加到(x+1)意味着我们无法说明它是1 + 1还是2 + 1;它只是“任何东西”。但同样，由于printf，“任何东西”都被删除了，这意味着答案将是“总是（100％）2”。

相反，由于不稳定的不对称性，“未定义的行为”不能附加仅仅x+1，但实际上必须至少影响 ++x（顺便说一下，它是负责未定义的行为），如果不是整个语句。如果它只感染++x表达式，则输出是“未定义的值”，即任何整数，例如如果它感染整个语句，那么你可以在控制台输出中看到gargabe，可能你可能必须用ctrl-c停止程序，可能在它开始扼杀你的cpu之前。

根据一个城市传说，“未定义的行为”不仅会感染整个程序，还会感染您的计算机和物理定律，因此您的程序可以创建神奇的生物并飞走或吃掉您。

没有答案可以解释有关该主题的任何内容。它们只是一个“哦看标准说这个”（这只是一个解释，像往常一样！）。所以至少你已经学会了“标准存在”，并且他们提出了教育问题（当然，不要忘记你的代码错误，无论未定义/未指明的行为主义和其他标准事实），无用的逻辑论证和漫无目的的深入调查和理解。

这是未定义的C行为吗？

8 个答案: