为啥我没有得到数组超出范围错误？ [复制]

Posted 2023-03-25

【中文标题】为啥我没有得到数组超出范围错误？ [复制]

【英文标题】：Why I am not getting array out of range error? [duplicate]为什么我没有得到数组超出范围错误？ [复制]

【发布时间】：2021-10-15 12:03:09

【问题描述】：

我的理解有问题。为什么这段代码有效？ 我现在希望得到一个超出范围的错误。

int testArray[2][2];

testArray[0][0] = 1;
testArray[0][1] = 1;
testArray[1][0] = 1;
testArray[1][1] = 1;

testArray[1][5] = 5;
std::cout << testArray[1][5];

我正在使用 Visual Studio 2019。我收到警告，但在控制台上仍显示正确的值。

【问题讨论】：

这是undefined behavior 的一个很好的例子。仅仅因为您的程序不会发生崩溃...... 不 意味着它是“正确的”。也不意味着它不会在不同的时间、不同的地方或不同的平台上崩溃。或者可能会发生其他“坏事”——在最坏的情况下，你可能仍然幸福地没有意识到这些事情！示例：假设您在“testArray[]”之后声明了一个变量。您可能刚刚删除了该变量。还：像 C# 或 Java 之类的“托管语言”MIGHT 会给出“超出范围”错误。

【参考方案1】：

你的程序的行为是undefined!

为什么这段代码有效？

您正在访问不存在的元素。这只是out of bounds, undefined behavior。任何事情都可能发生，它可能会或可能不会打印值，但您不应该对其进行中继。

如果您使用了较新的编译器，它会对此产生一些影响。比如clang 12.给了我一个明确的提示：https://gcc.godbolt.org/z/oar8hqYeb

source > :13 : 5 : warning : array index 5 is past the end of the array(which contains 2 elements)[-Warray - bounds]
testArray[1][5] = 5;
^ ~

gcc 11.1 与 -fsanitize=address,undefined flags even tells you what's wrong:

/app/example.cpp:13:19: runtime error: index 5 out of bounds for type 'int [2]'
/app/example.cpp:13:21: runtime error: store to address 0x7ffdcf50a04c with insufficient space for an object of type 'int'
0x7ffdcf50a04c: note: pointer points here
.....

因此，请始终注意此类未定义的行为情况并编写更好的代码以供您参考！

【讨论】：

初学者要清楚：始终避免未定义的行为。这很糟糕。

【参考方案2】：

C++ 并没有真正检查您尝试访问的索引是否超出范围。编译后，数组实际上只是指向数组第一个元素的指针。访问是通过获取指向第一个元素的指针，添加所需的索引作为地址偏移量，然后在结果地址读取/写入数据。

在这种情况下，testArray[1][5] = 5; 会将堆栈上的 something 更改为 5。这取决于执行时内存中的数组紧随其后的内容。

顺便说一句，这称为缓冲区溢出错误，这是一个常见的安全问题。在 C++ 中，您有义务确保数组索引永远不会超出其范围。否则可能会导致意外行为、程序崩溃或更糟，导致远程代码执行安全问题。