Question

main()
{
    char buffer[6]="hello";
    char *ptr3 = buffer +8; 
    char *str;   
    for(str=buffer;str <ptr3;str++)
        printf("%d \n",str);
}

这里，ptr3指向数组边界。但是，如果我运行这个程序，我将获得连续的内存位置（ex.1000 ..... 1007）。因此，根据C标准，指向多个数组边界的指针明显是未定义的行为。

我的问题是上面的代码是如何导致未定义的行为的？

Answer 1

程序中出现多次未定义的行为。

对于初学者，您在没有必需printf的情况下呼叫#include <stdio.h>，而main()应该是int main(void)。这不是你要问的问题，但你应该解决它。

char buffer[6]="hello";

没关系。

char *ptr3 = buffer +8;

评估表达式buffer +8具有未定义的行为。 N1570 6.5.6指定+加法运算符的行为，第8段说明：

如果指针操作数和结果都指向了元素相同的数组对象，或者超过数组对象的最后一个元素，评估不得产生溢出;否则，行为未定义。

计算指针值本身具有未定义的行为，即使您从未取消引用它或访问其值。

char *str;   
for(str=buffer;str <ptr3;str++)
    printf("%d \n",str);

您将char*值传递给printf，但%d需要int类型的参数。将错误类型的值传递给printf也具有未定义的行为。

如果要打印指针值，则需要编写：

printf("%p\n", (void*)str);

可能会以十六进制打印指针值，具体取决于实现方式。（我删除了不必要的尾随空格。）

当str指向buffer[5]时，str++有效;它会导致str指向buffer的末尾。（在此之后取消引用str会有未定义的行为，但是你不这样做。）之后再次增加str具有未定义的行为。比较str < ptr3也有未定义的行为，因为ptr3具有无效值 - 但您在初始化ptr3时已经触发了未定义的行为。所以这只是锦上添花的结果。

请记住，“未定义的行为”意味着C标准没有定义行为。这并不意味着程序将崩溃或打印错误消息。实际上，未定义行为的最坏结果是代码似乎“有效”;这意味着你有一个错误，但诊断和修复它会很困难。

Answer 2

您正在查看指针的地址。如果您想要该值，则需要在*中使用取消引用（printf）运算符。

另一方面，如果你想看到字符而不是ASCII码，你应该在%c中使用printf。

printf("%c\n",*str);

Answer 3

在C中，您始终可以添加两个数字。您始终可以向指针添加整数，或减去两个指针。您将始终获得“答案”：编译器将生成代码并执行代码。这无法保证答案有效，有用，甚至定义。

C标准定义了语言。在语法允许的范围内，它定义了什么是有效的 - 什么是肯定的东西 - 什么不是。当您在这些行之外着色时，编译器可能会产生奇怪的代码或没有代码。在C中，编译器的工作不是预测每个奇怪的情况并得出合理的答案。编译器编写者假定程序员知道规则，并且不需要验证他是否遵循它们。

有许多有效语法的例子没有意义或未定义。在数学中，你不能记录负数，也不能除以零。除以零不会产生零或不为零;该操作是 undefined 。

在您的情况下，ptr3有一个正确计算的值，比buffer大8。这是一些指针算法的结果。到现在为止还挺好。

但仅仅因为你有一个指针，并不意味着它指向任何东西。 (void*) 0明确保证不会指向任何内容。同样，您的ptr3并未指出任何内容。它甚至不需要大于buffer的值8。 C标准的6.5.6节定义了向指针添加整数的结果，并将其置于这样：

如果指针操作数和结果都指向同一个数组对象的元素，或者指向数组对象的最后一个元素，则评估不应产生溢出;否则，行为未定义。

当你说，我得到连续的记忆位置（对于ex.1000 ..... 1007），你所看到的就是行为。你必须看到一些行为。而且这种行为是不确定的。根据标准，您可以看到一些其他行为，例如回绕到1000或0。

编译器接受的内容和标准定义的内容是两个不同的东西。

理解数组的概念

3 个答案: