问未定义、未指定和实现定义的行为

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未定义的行为是C和C++语言的一个方面，对于来自其他语言的程序员来说可能是令人惊讶的(其他语言试图更好地隐藏它)。基本上，即使许多C++编译器不会报告程序中的任何错误，也可以编写不能以可预测的方式运行的C++程序！

让我们来看看一个经典的例子：

#include <iostream>

int main()
{
    char* p = "hello!\n";   // yes I know, deprecated conversion
    p[0] = 'y';
    p[5] = 'w';
    std::cout << p;
}

变量p指向字符串文本"hello!\n"，下面的两个赋值试图修改该字符串文本。这个程序是做什么的？根据C++标准第2.14.5节第11段，它调用未定义的行为

试图修改字符串文字的效果未定义。

我能听到人们尖叫“但是等等，我可以编译这个没有问题，得到输出yellow”或者“您的意思是，字符串文本存储在只读内存中，所以第一次赋值尝试会导致核心转储”。这正是未定义行为的问题所在。基本上，该标准允许在您调用未定义的行为(甚至是鼻恶魔)时发生任何事情。如果有一个“正确”的行为，根据你的心理模式的语言，该模式是完全错误的；C++标准有唯一的投票权，期间。

其他未定义行为的示例包括访问超出其界限的数组、取消引用空指针、在对象的生命周期结束后访问它们或编写所谓聪明的表情 (如i++ + ++i )。

C++标准的1.9节还提到了未定义行为的两个不太危险的兄弟，未指定的行为和实现定义的行为。

这个国际标准中的语义描述定义了一个参数化的非确定性抽象机器。 抽象机器的某些方面和操作在本国际标准中描述为implementation-defined (例如，sizeof(int))。这些构成了抽象机器的参数。每个实现都应包括描述其在这些方面的特性和行为的文档。 抽象机器的某些其他方面和操作在本国际标准中被描述为未指定的(例如，函数参数的计算顺序)。在可能的情况下，本国际标准定义了一组允许的行为。这些定义了抽象机器的非确定性方面。 在本国际标准中，某些其他操作被描述为未定义的(例如，取消引用空指针的效果)。注意：本国际标准不对包含未定义行为的程序的行为施加任何要求。

具体而言，第1.3.24节规定：

允许的未定义行为包括：完全忽略这种情况，结果不可预测--；在翻译或程序执行过程中，以具有环境特征的方式(无论是否发布诊断消息)；终止翻译或执行(通过发布诊断消息)。

你能做些什么来避免遇到未定义的行为？基本上，你必须阅读那些知道自己在谈论什么的作者的好的C++书籍。避免使用网络教程。避免斗牛士。

嗯，这基本上是一个标准的直接复制粘贴。

3.4.1 1实现-定义的行为未指定的行为，其中每个实现都记录了如何做出选择 2实现定义行为的一个例子是，当有符号整数右移时，高阶位的传播。 3.4.3 3.4.3 1未定义的行为行为，在使用不可移植或错误的程序结构或错误数据时，本国际标准对此不施加任何要求 2注意，可能的未定义行为包括:完全忽略情况，结果不可预测；在翻译或程序执行过程中，以具有环境特征的记录方式(无论是否发布诊断消息)；终止翻译或执行(通过发布诊断消息)。 3例未定义行为的例子是整数溢出的行为。 3.4.4 1未指定行为使用未指定值，或其他行为，其中本国际标准提供了两种或两种以上的可能性，并且不对任何实例中选择的其他行为施加进一步的要求 2例如，未指定行为的一个例子是计算函数的参数的顺序。

也许更简单的措辞可能比标准的严格定义更容易理解。

实现-定义的行为：

语言上说我们有数据类型。编译器供应商指定他们应该使用的大小，并提供他们所做工作的文档。

未定义行为：

你做错了什么。例如，int中有一个不适合char的非常大的值。您如何在char中使用该值？其实根本不可能！任何事情都可能发生，但最明智的做法是将该int的第一个字节放入char中。分配第一个字节是不对的，但这就是在幕后发生的事情。

未指定行为：

首先执行这两个函数中的哪一个？

void fun(int n, int m);

int fun1() {
    std::cout << "fun1";
    return 1;
}
int fun2() {
    std::cout << "fun2";
    return 2;
}

//...

fun(fun1(), fun2()); // which one is executed first?

语言没有指定计算，从左到右或从右到左！因此，未指定的行为可能或可能不会导致未定义的行为，但当然，您的程序不应该产生未指定的行为。

@eSKay我认为你的问题值得编辑答案来澄清更多:)

对于fun(fun1(), fun2());，行为不是“定义了实现”吗？毕竟，编译器必须选择一种或另一种方式？

实现--定义的和未指定的--之间的区别在于，编译器应该在第一种情况下选择一个行为，但在第二种情况下不必选择。例如，实现必须有一个并且只有一个sizeof(int)定义。因此，不能说sizeof(int)对于程序的某些部分是4，对于其他部分则是8。与未指定的行为不同，编译器可以说：“好的，我要计算这些参数从左到右，下一个函数的参数是从右到左的。”它可以发生在同一个程序中，这就是为什么它被称为unspecified.事实上，如果指定了一些未指定的行为，C++可能会变得更容易。看看这里的Stroustrup博士对此的回答

有人声称，赋予编译器这种自由和要求“从左到右的普通计算”两者之间的差别是很大的。我不相信，但有无数的编译器“在那里”利用这种自由，一些人热情地捍卫这种自由，改变将是困难的，可能需要几十年的时间才能渗透到C和C++世界的遥远角落。我感到失望的是，并非所有编译器都对代码(如++i+i++ )发出警告。同样，参数的计算顺序也没有具体说明。 国际海事组织留下了太多的“东西”没有定义，没有具体说明，这很容易说，甚至给出例子，但很难解决。还应该指出，避免大多数问题并生成可移植代码并不那么困难。