C の `std::vector` で `[]` 演算子を使用した範囲外アクセスがエラーをスローしないのはなぜですか?

std::vector の境界外アクセスによる予期しない動作

C では、 std::vector コンテナが広く使用されています。動的配列の管理。その効率性は高く評価されていますが、[] 演算子を使用して定義された範囲を超えて要素にアクセスすると、特有の動作が発生します。

次のコード スニペットを考慮してください。

std::vector<double> vec;
for (int i = 0; i < 6; ++i) {
  vec.push_back(i);
}
std::cout << vec.size() << std::endl; // Output: 6
std::cout << vec[6] << std::endl; // No error, but unexpected output

驚くべきことに、次のコードを実行しようとすると、 vec[6] にアクセスすると、範囲外になりますが、エラーはスローされません。代わりに、予期しない数値が出力として表示されます。

説明

境界チェックを実行する std::vector の at() メンバー関数とは異なり、[]オペレーターはそうではありません。範囲を超えた要素にアクセスすると、[] 演算子は未定義の動作を引き起こします。これにより、メモリ破損やクラッシュなどの予期せぬ結果が生じる可能性があります。

この場合の具体的な動作は、実装とオペレーティング システムによって異なります。範囲外アクセスがベクターの先頭まで回り込む可能性や、初期化されていないメモリ位置にアクセスして、値がガベージになる可能性があります。

結果

この動作により、検出とデバッグが困難なエラーが発生する可能性があります。ベクターが成長するにつれて、そのエンドポイントが移動する可能性があり、境界外アクセスの結果を予測することが困難になります。

ベスト プラクティス

コードの信頼性を維持するには未定義の動作を避けるためには、範囲外の std::vector 要素へのアクセスを避けることが重要です。代わりに、境界チェックに at() メンバー関数を使用するか、[] 演算子を使用する前にインデックスが有効な範囲内にあることを確認してください。

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