Question

很抱歉这个问题的标题含糊不清，但我不确定如何确切地问这个问题。

以下代码在Arduino微处理器上执行时（为ATMega328微处理器编译的c ++）工作正常。返回值显示在代码中的注释中：

// Return the index of the first semicolon in a string
int detectSemicolon(const char* str) {

    int i = 0;

    Serial.print("i = ");
    Serial.println(i); // prints "i = 0"

    while (i <= strlen(str)) {
        if (str[i] == ';') {
            Serial.print("Found at i = ");
            Serial.println(i); // prints "Found at i = 2"
            return i;
        }
        i++;
    }

    Serial.println("Error"); // Does not execute
    return -999;
}

void main() {
    Serial.begin(250000);
    Serial.println(detectSemicolon("TE;ST")); // Prints "2"
}

按预期输出“2”作为第一个分号的位置。

但是，如果我将detectSemicolon函数的第一行更改为int i;，即没有显式初始化，我就会遇到问题。具体来说，输出是“i = 0”（好），“发现在i = 2”（好），“ - 999”（坏！）。

因此，尽管在return 2;行之前执行了print语句，并且尽管从未在return -999;行之前执行print语句，但函数仍返回-999。

有人可以帮我理解这里发生了什么吗？我理解c中函数内部的变量理论上可以包含任何旧垃圾，除非它们已经初始化，但是在这里我特意检查了一个打印声明，但这还没有发生，但是...

编辑：感谢所有参与其中的人，特别是对于他们的优秀答案，请特别感谢。似乎未定义的行为确实导致编译器跳过涉及i的任何内容。以下是detectSemicolon中带有serial.prints的一些程序集注释掉了：

void setup() {
    Serial.begin(250000);
    Serial.println(detectSemicolon("TE;ST")); // Prints "2"
  d0:   4a e0           ldi r20, 0x0A   ; 10
  d2:   50 e0           ldi r21, 0x00   ; 0
  d4:   69 e1           ldi r22, 0x19   ; 25
  d6:   7c ef           ldi r23, 0xFC   ; 252
  d8:   82 e2           ldi r24, 0x22   ; 34
  da:   91 e0           ldi r25, 0x01   ; 1
  dc:   0c 94 3d 03     jmp 0x67a   ; 0x67a <_ZN5Print7printlnEii>

看起来编译器实际上完全忽略了while循环，并断定输出将始终为“-999”，因此它甚至不会打扰函数调用，而是硬编码0xFC19。我将再次启用serial.prints，以便仍然可以调用该函数，但我认为这是一个强大的指针。

编辑2：

对于那些真正关心的人，这里是完全如上所示的反汇编代码的链接（在UB案例中）：

https://justpaste.it/vwu8

如果仔细观察，编译器似乎将寄存器28指定为i的位置，并在行d8中将其初始化为零。该寄存器被视为在while循环，if语句等中包含i，这就是代码看起来有效并且print语句按预期输出的原因（例如，行“122”，其中“i”增加）。

然而，当涉及到返回这个伪变量时，对于我们久经考验的编译器来说，这是一个太过分了;它绘制线，并将我们转储到另一个return语句（第120行跳转到第132行，在返回main()之前将“-999”加载到寄存器24和25中）。

或者至少，就我对集会的有限把握而言，这是我所能得到的。当你的代码的行为未定义时，故事的道德是奇怪的事情发生。

Answer 1

与所有基本类型的非static存储持续时间一样，声明但未定义int不会导致默认初始化。它使变量未初始化。那个不意味着i只保留一个随机值。它包含 no （已知，有效）值，因此您不允许读取它。

这是C ++ 11标准中的相关引用，在评论中通过 Angew 。这不是一个新的限制，从那时起它也没有改变：

C ++ 11 4.1 / 1，讨论左值到右值的转换（基本上是读取变量的值）：“如果glvalue引用的对象是......未初始化，则需要进行此转换的程序具有未定义的行为。“

任何读取的unitialised变量都会导致未定义的行为，因此任何都可能发生。使用某些未知的默认值而不是你的程序继续按预期运行，编译器可以使它完全做任何事情，因为行为是未定义的，并且标准对这种情况下应该发生的事情没有要求

实际上，这通常意味着优化编译器可能只是删除任何依赖于UB的代码。没有办法正确地决定做什么，所以决定什么也不做是完全有效的（这也恰好是对尺寸和速度的优化）。或者正如评论者提到的那样，它可能会保留代码，但会替换尝试读取i与最接近的无关值，或者使用不同语句中的不同常量等等。

按照您的想法打印变量并不算作“检查”，因此没有区别。没有办法'检查'未初始化的变量，从而接种自己对抗UB。只有在程序已经为其编写了特定值时，才会定义读取变量的行为。

我们没有必要推测为什么会出现特定的任意类型的UB：你只需要修复你的代码，使其确定性地运作。

为什么你要使用它未经初始化？这只是'学术'吗？

Answer 2

当你没有初始化变量时，它有一个随机值，无论内存地址是什么，所以while (i <=strlen(str))将会出现不可预测的行为。你应该始终初始化。

（Visual Studio Debug配置自动初始化变量。）

初始化int会影响函数返回值

2 个答案: