C++ 数组访问答案

【问题标题】：C++ array accessingC++ 数组访问
【发布时间】：2013-05-15 14:54:48
【问题描述】：

假设我有：

int test[10];

在 32 位机器上。如果我这样做了：

int b = test[-1];

显然，在访问数组（越界）时这是一个很大的禁忌，但实际发生了什么？只是好奇

我是在访问数组“之前”的 32 位字吗？

int b = *(test - 1);

或者只是解决一个非常遥远的单词（从“测试”内存位置开始）？

int b = *(test + 0xFFFFFFFF);

0xFFFFFFFF是十进制-1的二进制补码表示

【问题讨论】：

这是未定义的行为。
@alex23：这也是 C99 中未定义的行为。您链接到的问题中的答案并不矛盾，这些答案同样适用于 C++。

标签： c++ arrays indexing addressing

【解决方案1】：

当您尝试访问数组边界之外的元素时，程序的行为未定义。

可能发生的情况是：假设您有一个 32 位 int 类型，您在 test[0] 之前访问堆栈上的 32 位内存（如果有）并将其转换为一个 int。您的进程甚至可能不拥有此内存。不好。

【讨论】：

【解决方案2】：

无论发生什么，你都会得到未定义的行为，因为指针算法只定义在一个数组中（包括最后一个位置）。

一个更好的问题可能是：

int test[10];
int * t1 = test+1;
int b = t1[-1];      // Is this defined behaviour?

答案是肯定的。下标（C++11 5.2.1）的定义是：

表达式 E1[E2] 与 *((E1)+(E2)) 相同（根据定义）

所以这相当于*((t1)+(-1))。指针加法的定义（C++11 5.7/5）是针对所有整数类型，有符号或无符号的，所以什么都不会导致-1转换为无符号类型；所以表达式等价于*(t1-1)，因为t1-1 在数组边界内，所以它是明确定义的。

【讨论】：

【解决方案3】：

C++ 标准说它是未定义的行为并且是非法的。这在实践中意味着任何事情都可能发生，并且任何事情都可能因硬件、编译器、选项以及您能想到的任何其他事情而有所不同。由于任何事情都可能发生，因此推测特定的硬件/编译器组合会发生什么并没有多大意义。

【讨论】：

【解决方案4】：

官方的回答是行为未定义。非正式地，您试图在数组开始之前访问整数。这意味着您指示计算机计算数组开头之前 4 个字节的地址（在您的情况下）。此操作是否成功取决于多种因素。其中一些是数组是否将分配在堆栈段或静态数据段上，具体来说该地址的位置将在哪里。在通用机器（windows/linux）上，您可能会得到一个垃圾值，但如果地址恰好位于进程无权访问的某个地方，它也可能导致内存冲突错误。任何人都可以猜测专用硬件上可能发生的事情。

【讨论】：