用作自己的初始化程序的未初始化变量的行为是什么？

Question

我刚才注意到下面的代码可以用clang/gcc/clang++/g++编译，使用c99、c11、c++11标准。

int main(void) {
    int i = i;
}

即使使用-Wall -Wextra，编译器也没有报告警告。

通过将代码修改为int i = i + 1; 和-Wall，他们可能会报告：

why.c:2:13: warning: variable 'i' is uninitialized when used within its own initialization [-Wuninitialized]
    int i = i + 1;
        ~   ^
1 warning generated.

我的问题：

• 为什么编译器甚至允许这样做？
• C/C++ 标准对此有何评论？具体来说，这是什么行为？ UB 还是依赖于实现？

Answer 1

因为i在用来初始化自身时是未初始化的，所以此时它有一个不确定值。不确定值可以是未指定值或陷阱表示。

If 你的实现支持整数类型的填充位，if 所讨论的不确定值恰好是陷阱表示，然后使用它会导致 未定义的行为。

如果您的实现没有在整数中有填充，则该值只是未指定并且没有未定义的行为。

编辑：

更详细地说，如果i 从未在某个时候获取其地址，则该行为仍可能未定义。这在 C11 标准的第 6.3.2.1p2 节中有详细说明：

如果左值指定一个自动存储的对象 可以用寄存器存储声明的持续时间 类（从未获取过它的地址），并且该对象未初始化 （没有用初始化器声明，也没有分配给它 已在使用前执行），行为未定义。

因此，如果您从不使用i 的地址，那么您的行为未定义。否则，上述陈述适用。

Answer 2

这是一个警告，与标准无关。

警告是启发式的“乐观”方法。只有当编译器确定会出现问题时才会发出警告。在这种情况下，您最好使用clang 或最新版本的gcc，如 cmets 所述（请参阅我的另一个相关问题：why am I not getting an "used uninitialized" warning from gcc in this trivial example?）。

无论如何，在第一种情况下：

int i = i;

什么都不做，因为 i==i 已经。分配可能会被完全优化，因为它是无用的。对于不将自初始化视为问题的编译器，您可以在没有警告的情况下执行此操作：

int i = i;
printf("%d\n",i);

而这会触发警告：

int i;
printf("%d\n",i);

不过，不被警告已经够糟糕了，因为从现在开始i 被视为已初始化。

第二种情况：

int i = i + 1;

必须执行未初始化值和1 之间的计算。那里发生未定义的行为。

Answer 3

我相信您可以在以下情况下收到警告

int i = i + 1; 

不过，正如预期的那样，您希望即使在以下情况下也会显示警告

int i = i;

还有。

为什么编译器甚至允许这样做？

这句话本身并没有错。查看相关讨论：

• Why does the compiler allow initializing a variable with itself?
• Why is initialization of a new variable by itself valid?

了解更多。

C/C++ 标准对此有何评论？具体来说，这是什么行为？ UB 还是依赖于实现？

这是未定义的行为，因为int 类型可以具有陷阱表示，并且您从未在讨论中获取变量的地址。因此，从技术上讲，一旦您尝试使用存储在变量 i 中的（不确定的）值，您就会面临 UB。

您应该打开编译器警告。在gcc，

• compile with -Winit-self to get a warning. 在 C 中。
• For C++, -Winit-self 已启用 -Wall。