C：數組錯誤初始化的奇怪行爲

Question

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 

int main() { 
    int step; 
    double position[4]; 
    position[0] = 1; 
    for (step = 1;step<=4;step++){ 
     position[step] = 99; 
    } 
    return 0; 

} 

可以編譯沒有錯誤，並且生成的程序可以運行。

然而，

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 

int main() { 
    int step; 
    double position[3]; 
    position[0] = 1; 
    for (step = 1;step<=3;step++){ 
     position[step] = 99; 
    } 
    return 0; 

} 

也可以編譯，但程序不能運行：錯誤是Abort trap: 6。

在上述兩種情況下，（錯誤地）初始化數組的大小爲1小於我在填for循環的。但爲什麼4和3在這裏有所作爲？

現在，更有趣的是，

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <time.h> 
#include <math.h> 

int main() { 
    int step; 
    double position[4]; 
    position[0] = 1; 
    position[1] = 99; 
    position[2] = 99; 
    position[3] = 99; 
    position[4] = 99; 
    return 0; 
} 

甚至不能編譯（錯誤是array index 4 is past the end of the array (which contains 4 elements）。那麼爲什麼for循環在這裏有所作爲？

Answer 1

在第三種情況下，編譯器提醒您的越界訪問。該標準不要求它抱怨，但它是這樣做的。

對於前兩種情況下，有思維正在發生的事情沒有任何意義。你說第一個程序運行罰款。它沒有 - 它有一個UB。

爲了您的約3 & 4如何改變任何東西，它可能是依賴於堆棧幀是如何奠定了問題。由於對齊差異，返回地址可能在一種情況下被丟棄，但在另一種情況下則不會。您將不得不查看生成的程序集文件以查看實際出錯的內容。

這https://godbolt.org/g/gqz39q表明，在情況下設置數組大小爲3則放置在position和%rbp - 32在step%rbp - 4。所以如果你寫position[3]，step被覆蓋（我不想考慮寫什麼）。

當你的position大小爲4，它把step在%rbp - 4和position在%rbp - 48。現在你寫信給position[4]即%rbp - 48 + 4 * 8 = %rbp - 16。這將寫入，直到%rbp - 8。所以%rbp - 4（step）沒有改變。

長話短說，填充救了你的情況下，1但不是在案件2

PS：這又是具體到選擇的編譯器GCC 6.2 O0優化級別。原因可能在你的情況下完全不同。

Answer 2

有在C語言中提到什麼，阻止你從編寫訪問外邊界內存的代碼，標準只是明確提到，這樣做的任何企圖將導致undefined behavior。

任何診斷，如果提供的是在編譯器，也許綁在供給編譯選項的自行決定，標準提到的此不作要求。

例如，for some compiler, the last snippet compiles just fine（並接收運行時錯誤，太）。

注1：在圖示的片段，該聲明不初始化，他們分配。

注2：我修改一下代碼，但無效的訪問取得相同

#include <stdio.h> 

int main(void) { 
    //int step;    // remove unused variable warning 
    double position[4]; 
    position[0] = 1; 
    position[1] = 99; 
    position[2] = 99; 
    position[3] = 99; 
    position[4] = 99; 

    (void) position;   // suppress unused variable warning 

    return 0; 
}