Pourquoi ce code C entraîne-t-il une boucle infinie au lieu d’une simple sortie ?

Sortie inattendue d'une boucle sans fin : un piège dans la compilation C

En C, certaines opérations apparemment inoffensives peuvent conduire à un comportement inattendu, comme en témoigne l'extrait de code suivant :

<code class="cpp">#include <iostream>
#include <complex>

using namespace std;

int main() {
    complex<int> delta;
    complex<int> mc[4] = {0};

    for (int di = 0; di < 4; di++, delta = mc[di]) {
        cout << di << endl;
    }

    return 0;
}</code>

Contrairement à la sortie attendue de "0, 1, 2, 3", le code produit par erreur une série infinie de nombres. Ce comportement déroutant provient d'un problème subtil mais important lié à un comportement non défini.

L'énigme du comportement non défini

L'instruction d'affectation delta = mc[di] accède au tableau mc au-delà de ses indices valides à la dernière itération de la boucle. Dans le domaine du C, accéder à la mémoire hors des limites constitue un comportement indéfini, un domaine où les résultats imprévisibles règnent en maître.

Optimisation agressive des boucles : une épée à double tranchant

Les compilateurs utilisent souvent des optimisations de boucles agressives pour améliorer les performances. Ces optimisations exploitent des hypothèses sur l'absence de comportement indéfini. Dans le cas du code donné, le compilateur peut en déduire que di < 4 est toujours vrai, quelles que soient les limites réelles du tableau, en partant de l'hypothèse qu'un comportement indéfini ne se produira pas. Cette hypothèse, à son tour, supprime la vérification des limites, permettant à la boucle d'itérer indéfiniment.

Démêler le mystère

GCC avec l'optimisation activée et sans -fno-aggressive L'indicateur -loop-optimizations présente le comportement de boucle infinie. Cependant, lorsque cet indicateur est activé, le comportement erroné disparaît. L'inspection du code assembleur révèle que le di < 4 check a été supprimé et remplacé par un saut inconditionnel.

Éviter les pièges

Pour se prémunir contre de tels pièges, il est crucial d'éviter les comportements indéfinis et de vérifier explicitement limites du tableau. De plus, garantir des messages de diagnostic appropriés via des indicateurs d'avertissement peut fournir des informations précieuses sur les problèmes potentiels.

Conclusion

Un comportement non défini peut conduire à un comportement inattendu et imprévisible dans le code C. Il est essentiel d'être conscient de ces pièges potentiels et d'adhérer avec diligence à de bonnes pratiques de programmation pour éviter des résultats inattendus.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!