C 为什么未初始化而不是越界？

在下面的代码中，为什么

b[9]

未初始化而不是越界

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    char b[] = {'N', 'i', 'c', 'e', ' ', 'y', 'o', 'u', '!'};
    printf("b[9] = %d\n", b[9]);

    return 0;
}

更新：现在这很奇怪：

#include <stdio.h>

void foo(char *);

int main(void)
{
    char b[] = {'N', 'i', 'c', 'e', ' ', 'y', 'o', 'u', '!'};
    foo(&b[9]);
    foo(&b[10]);
    printf("b[9] = %d\n", b[9]);
    printf("b[10] = %d\n", b[10]);

    return 0;
}

---

突然间，gcc发现了它的界限。

读取

b[9]

或

b[10]

的行为未定义

您的编译器正在发出警告（不一定要发出），尽管警告文本有点误导，但在技术上并不是不正确的。在我看来，这相当聪明。（C编译器无需发出越界访问诊断。）

---

关于

&b[9]

，编译器不允许取消引用它，并且必须将其计算为

b+9

。您可以将指针设置为超过数组末尾1。设置指向

&b[10]

的指针的行为是未定义的。

我相信这里可能是这样的：在第一个代码中，GCC注意到您根本不需要整个字符数组，只需要

b[9]

，因此它可以用

char b_9; // = ???
printf("b[9] = %d\n", b_9);

现在，这是一个完全合法的转换，因为当数组被越界访问时，行为是完全未定义的。只有在后一阶段，它才会注意到这个变量（它是

b[9]

的替代物）未初始化，并发出诊断消息

我为什么相信这一点？因为如果我只添加任何引用内存中数组地址的代码，例如

printf（“%p\n”，&b[8]）任何地方，数组现在都在内存中完全实现，编译器将诊断数组下标是否高于数组边界


我发现更有趣的是，除非启用优化，否则GCC根本不会诊断越界访问。这再次表明，无论何时编写新程序，都应该在编译时启用优化，使bug高度可见，而不是在调试模式下隐藏它们；）
 当您使用-O2编译代码时，示例的琐碎性使该变量得到优化。所以这个警告是100%正确的
一些额外的实验结果


使用
char b[9]
而不是
char b[]
似乎没有什么区别，gcc仍然会对
char b[9]
发出相同的警告

有趣的是，通过
结构中的“next”成员初始化一个传递的元素（1）会消除“uninitialized”警告，2）不会对数组外部的访问发出警告

#include <stdio.h>

typedef struct {
  char c[9];
  char d[9];
} TwoNines;

int main(void) {
  char b[9] = { 'N', 'i', 'c', 'e', ' ', 'y', 'o', 'u', '!' };
  printf("b[] size %zu\n", sizeof b);
  printf("b[9] = %d\n", b[9]);   // 'b[9]' is used uninitialized in this function [-Wuninitialized]

  TwoNines e = { { 'N', 'i', 'c', 'e', ' ', 'y', 'o', 'u', '!' }, //
                 { 'N', 'i', 'c', 'e', ' ', 'y', 'o', 'u', '!' } };

  printf("e size %zu\n", sizeof e);
  printf("e.c[9] = %d\n", e.c[9]);   // No warning.

  return 0;
}


注：

gcc-std=c11-O3-g3-pedantic-Wall-Wextra-Wconversion-c-fmessage length=0-v-MMD-MP…

gcc/gcc-7.3.0-2.i686
有趣的是把它敲对了。试着
printf（“b[10]=%d\n”，b[10]）9是数组末尾的一个地址，是一个允许的地址（尽管它仍然没有定义以实际取消引用它…。@AndrewHenle但是b[9]是一个取消引用，&b[9]将是有效的。更奇怪的是，超过数组末尾的一个可能会得到不同的处理——在你的第一个例子中，不是很正确。请参阅C标准中有关指针算法的段落：不同的警告可能来自不同的gcc版本。这两个示例的行为都未被标准定义，因此编译器实际上不需要对它们做任何特别的操作—不需要警告。编译器开发人员面临的问题是，未定义的行为可能以无数种方式表现出来。因此，编译器很难快速（在程序员不抱怨编译时间太长的意义上）计算出哪个警告是“最好的”。问题是关于gcc显示的警告。与代码的行为或有效性无关。Gcc现在不考虑越界错误，问题是为什么不在这里使用它。有关更多奇怪之处，请参阅更新。@GoswinvonBrederlow:gcc警告是正确的。b[9]是未初始化的。它确实不是未初始化的。这是不允许的。取消对它的引用显然是错误的。@GoswinvonBrederlow：我们可以同意在这一点上存在分歧。您的问题现在更有趣了，因为您添加了&b[9]&c。True
b[9]
未初始化。它也在
b[]
数组之外。“初始化”
b[9]
并且仍然只有9个元素。结果支持“警告文本有点误导，但在技术上并不错误。”重新访问“下一个”成员：这是合法的，因为：1。指向第一个成员的指针相当于指向整个结构2的指针。任何对象都可以安全地转换为char数组，并取消引用以检查字节表示，3
e.c
碰巧是一个字符数组，所以4。你正在将整个结构输入一个字符数组，我同意。gcc-O0代码速度慢，不可读，跳过很多警告，与您想要发布的任何东西都没有什么关联。您应该始终使用-Os或-O2。
char b_9; // = ???
printf("b[9] = %d\n", b_9);

#include <stdio.h>

typedef struct {
  char c[9];
  char d[9];
} TwoNines;

int main(void) {
  char b[9] = { 'N', 'i', 'c', 'e', ' ', 'y', 'o', 'u', '!' };
  printf("b[] size %zu\n", sizeof b);
  printf("b[9] = %d\n", b[9]);   // 'b[9]' is used uninitialized in this function [-Wuninitialized]

  TwoNines e = { { 'N', 'i', 'c', 'e', ' ', 'y', 'o', 'u', '!' }, //
                 { 'N', 'i', 'c', 'e', ' ', 'y', 'o', 'u', '!' } };

  printf("e size %zu\n", sizeof e);
  printf("e.c[9] = %d\n", e.c[9]);   // No warning.

  return 0;
}

b[] size 9
b[9] = 0
e size 18    // With 18, we know `e` is packed.
e.c[9] = 78  // 'N'