我今天在课堂上参加了一场考试，内容是阅读C代码和输入，并要求回答程序实际运行时屏幕上会显示什么。其中一个问题将a[4][4]定义为全局变量，并在程序的某个点尝试访问a[27][27]，所以我回答类似于“访问超出数组边界的行为是未定义的”（参考自这里），但老师说a[27][27]的值将为0。
之后，我尝试了一些代码来检查“所有未初始化的全局变量是否都设置为0”是否成立。嗯，看起来是成立的。
现在我的问题是：
a[27][27]在所有环境中都将是0吗？编辑：
在那段代码中，a[4][4]是唯一声明的全局变量，在main()函数中还有一些局部变量。
我在DevC++中再次尝试了那段代码。它们全部为0。但在VSE中不是这样的，大多数值均为0，但像Vyktor所指出的一样，有一些随机值。
你是正确的：这是未定义行为，不能保证它总是产生0。
至于为什么在这种情况下会看到零：现代操作系统将内存分配给进程时使用比单个变量要大得多的粗粒度块，称为页面（在x86上至少为4KB）。当你有一个单一的全局变量时，它将位于某个页面的某个位置。假设a的类型为int[][]，且在你的系统上，int占4个字节，则a[27][27]将位于a开头的大约500个字节处。因此，只要a靠近页面的开头，访问a[27][27]将被实际内存支持，读取它不会导致页面故障/访问冲突。
当然，你不能保证这一点。例如，如果a之前有近4KB的其他全局变量，则a[27][27]将不会被内存支持，并且当你尝试读取它时，进程将崩溃。
即使进程没有崩溃，你也不能保证得到值0。如果你在现代多用户操作系统上运行一个非常简单的程序，该程序仅分配此变量并打印该值，则可能会看到0。操作系统在将内存交给进程时将内存内容设置为某些良性值（通常全部为零），以使来自一个进程或用户的敏感数据无法泄漏给另一个进程或用户。
但是，并没有一般性保证你所读取的任意内存都将为零。你可以在不初始化内存的平台上运行程序，那么你将会看到上次使用时的任何值。
而且，如果a之后有足够多的其他全局变量被初始化为非零值，那么访问a[27][27]将显示其中的任何值。
main之前运行并使用该区域作为临时空间并在那里放置一些非零值。 - nobody&a[27][27] == (&a[0][0] + (27 * 4) + 27) == &a[0][0] + 135 如果 sizeof(int) == 4, 那么这是相对于数组开头的 540 字节偏移量。 - bcrist.bss的操作系统上运行的C程序，也不能保证非故障的越界读取会产生0。超出自己变量范围意味着你可能会读取由C运行时库使用的非零全局变量或（在Windows上）由AppInit DLL写入的非零值。 - nobody访问超出数组边界是未定义行为，这意味着结果是不可预测的，因此 a[27][27] 的结果为 0 是不可靠的。
如果我们使用 -fsanitize=undefined，clang 会非常清楚地告诉您：
runtime error: index 27 out of bounds for type 'int [4][4]'
一旦出现未定义的行为，编译器就可以做任何事情，我们甚至看到过 gcc 在未定义行为的优化上 将一个有限循环变成了无限循环 的例子。在某些情况下，clang 和 gcc 会 生成未定义指令操作码，如果它检测到未定义行为。
为什么是未定义的行为，为什么越界指针算术是未定义行为？ 提供了一个很好的理由总结。例如，结果指针可能不是有效地址，指针现在可能指向分配的内存页面之外，您可能正在使用映射到硬件而不是 RAM 的内存等等...
最有可能的情况是静态变量存储的段比你分配的数组要大，或者你正在遍历的段碰巧被清零了，所以在这种情况下你只是幸运而已，但是这完全是不可靠的行为。很可能你的页面大小为4k，a[27][27] 的访问在该范围内，这可能就是为什么你没有看到段错误的原因。
标准规定
草案C99标准告诉我们，在涉及指针算术的部分中，即数组访问的本质，这是未定义的行为，它在第6.5.6节 加法运算符中进行了说明。它说：a[0] = a[0] + 1这样吗？ - Santi SantichaivekinE1[E2]与(*((E1)+(E2)))相同。，这是来自6.5.2.1数组下标章节的内容。 - Shafik Yaghmour这里是标准中规定的未定义行为的引用。
J.2 未定义行为
即使对象在给定下标（如 int a[4][5] 的左值表达式 a[1][7]）时看起来可访问，但数组下标超出范围 (6.5.6)。
将指针加或减一个整数类型，并将其指向数组对象之内或之外产生的结果指向该数组对象之外并作为一元*运算符的操作数被评估 (6.5.6)。
在你的情况下，数组下标完全超出了数组范围。依赖于该值为零是完全不可靠的。
此外，整个程序的行为受到质疑。
Address of a: 00FB8130
Address of a[4][4]: 00FB8180
Address of a[27][27]: 00FB834C
Value of a[27][27]: 0
Address of a[1000][1000]: 00FBCF50
Value of a[1000][1000]: <<< Unhandled exception at 0x00FB3D8F in GlobalArray.exe:
0xC0000005: Access violation reading location 0x00FBCF50.
00FA0000-00FBC000。除非您打开CRT Checks 否则什么也不会控制你在内存中做什么（只要您不违反内存保护）。a [27] [27]处得到了0 纯粹是偶然的。当您从位置00FB8130（a）打开内存视图时，您可能会看到类似于以下内容：0x00FB8130 08 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................
0x00FB8140 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................
0x00FB8150 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................
0x00FB8160 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................
0x00FB8170 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................
0x00FB8180 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 01 00 00 00 ................
0x00FB8190 c0 90 45 00 b0 e9 45 00 00 00 00 00 00 00 00 00 À.E.°éE.........
0x00FB81A0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................
0x00FB81B0 00 00 00 00 80 5c af 0f 00 00 00 00 00 00 00 00 ....€\¯.........
0x00FB81C0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................
..........
0x00FB8330 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................
0x00FB8340 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................ <<<<
0x00FB8350 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ................
.......... ^^ ^^ ^^ ^^
请让您的老师为您解释这个问题。
我不确定这个方法是否适用于您的系统，但在数组a之后使用未清零字节的内存进行操作会使a[27][27]的结果不同。
在我的系统上，当我打印a[27][27]的内容时，它是0xFFFFFFFF。也就是说，将-1转换为无符号数在二进制补码中表示为所有位均设置。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define printer(expr) { printf(#expr" = %u\n", expr); }
unsigned int d[8096];
int a[4][4]; /* assuming an int is 4 bytes, next 4 x 4 x 4 bytes will be initialised to zero */
unsigned int b[8096];
unsigned int c[8096];
int main() {
/* make sure next bytes do not contain zero'd bytes */
memset(b, -1, 8096*4);
memset(c, -1, 8096*4);
memset(d, -1, 8096*4);
/* lets check normal access */
printer(a[0][0]);
printer(a[3][3]);
/* Now we disrepect the machine - undefined behaviour shall result */
printer(a[27][27]);
return 0;
}
a[0][0] = 0
a[3][3] = 0
a[27][27] = 4294967295
a的内存地址。在我的情况下，地址为0x0130EFC0。因此，您需要在地址栏中输入0x0130EFC0并按Enter键。这将显示该位置处的内存。0x0130EFC0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ..................................
0x0130EFE2 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ff ff ff ff ..............................ÿÿÿÿ
0x0130F004 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿ
0x0130F026 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿ
0x0130F048 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿ
零当然是数组a中的元素，它的字节大小为4 x 4 x int的sizeof(在我的情况下为4) = 64个字节。地址0x0130EFC0处的字节内容均为0xFF(来自b、c或d的内容)。
注意:
0x130EFC0 + 64 = 0x130EFC0 + 0x40 = 130F000
这个问题指的是你所看到的所有ff字节的开始。很可能是数组b。
对于普通的编译器，访问数组超出其边界只有在非常特殊的情况下才会得到可预测的结果，您不应该依赖它。例如：
int a[4][4];
int b[4][4];
假如没有对齐问题，也不进行激进的优化或者检查消毒，a[6][1] 实际上应该为 b[2][1]。但请不要在生产代码中这样做！
a会位于比b更低的地址，也不能保证a和b在内存中相邻且没有间隙。虽然大多数情况下你可能不会出问题，但这仍然是正式未定义的行为。 - Jonathan Lefflerpush ebp ;save register on the stack
mov ebp,esp ;get actual stack address
sub esp,4 ;displace the stack of 4 bytes that will be used to store a 4 chars array
0x0.....1C [Parameters (if any)] ;former function
0x0.....18 [Return Address]
0x0.....14 EBP
0x0.....10 0x0......x ;Local DWORD parameter
0x0.....0C [Parameters (if any)] ;our function
0x0.....08 [Return Address]
0x0.....04 EBP
0x0.....00 0, 'c', 'b', 'a' ;our string of 3 chars plus final nul
我们何时会出现堆栈以外的变量溢出导致段错误？ 当数组越界或指针溢出时。
希望这些信息有用...
push来处理本地变量。 - Frankie_C
a[27][270]怎么样？”、“a[270][270]呢？” - axioma[27][27]恰好因为偶然性而为0，且a是全局变量或静态变量，则你得到0的概率很高，因为所有全局和静态变量在程序启动前都会被初始化为0。如果在a之后还有更多的全局/静态变量，那么a[27][27]只是这些变量中的一个。但基本上这是未定义行为。 - Jabberwocky