Warum verursachen Array-Out-of-Bounds-Zugriffe nicht immer Segmentierungsfehler?

Segmentierungsfehler verstehen: Warum Array-Überläufe nicht immer abstürzen

Beim Zugriff auf ein Array außerhalb der Grenzen kann man intuitiv einen Segmentierungsfehler erwarten. Im bereitgestellten Code gilt jedoch:

int *a = new int[2];

// Accessing array elements beyond the allocated size
a[0] = 0;
a[1] = 1;
a[2] = 2;
a[3] = 3;
a[100] = 4;

während der Kompilierung oder Laufzeit tritt kein Fehler oder Segmentierungsfehler auf. Dieses überraschende Verhalten liegt in der Natur des undefinierten Verhaltens.

Undefiniertes Verhalten ist ein Verhalten, das in der Definition der Programmiersprache ausdrücklich nicht spezifiziert wird. In diesem Fall hat der Zugriff auf Array-Elemente außerhalb der zugewiesenen Grenzen unvorhersehbare Folgen. In einigen Fällen kann es zu einem Segmentierungsfehler kommen, der zum Absturz des Programms führt. In anderen Szenarien wird jedoch möglicherweise kein Fehler ausgelöst, wie in diesem Beispiel zu sehen ist.

Das Fehlen eines Segmentierungsfehlers in diesem Code ist hauptsächlich auf die folgenden Faktoren zurückzuführen:

• Speicherzuweisung: Wenn Sie ein Array mit new zuweisen, weist das System einen zusammenhängenden Speicherblock für die angegebene Anzahl von Elementen zu. In diesem Fall ist der Block nur groß genug für zwei ganze Zahlen.
• Array-Überläufe:Wenn Sie auf Elemente zugreifen, die über die zugewiesene Größe hinausgehen, betreten Sie undefiniertes Gebiet. Der Compiler hat keine Ahnung, wie er mit solchen Zugriffen umgehen soll.
• Mögliche Konsequenzen: In diesem speziellen Fall stürzt das Programm nicht ab, da der nach dem Array zugewiesene Speicher nicht initialisiert und beschreibbar ist. Dadurch kann das Programm Daten schreiben, ohne dass unmittelbar Fehler auftreten.
• Gefahr undefinierten Verhaltens: Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass undefiniertes Verhalten potenziell gefährliche Folgen haben kann. Dies kann zu subtilen Fehlern, unvorhersehbarem Programmverhalten und sogar Sicherheitslücken führen.

Daher ist es wichtig, sich nicht auf undefiniertes Verhalten in Ihrem Code zu verlassen und sich immer an die zugewiesenen Grenzen von Arrays zu halten, um unerwartete Ereignisse zu verhindern Ergebnisse.

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