コンパイラの最適化により、初期化されていないブール値が C プログラムのクラッシュを引き起こす可能性がありますか?

C 標準では、Uninitialized bool によるプログラムのクラッシュを許可できますか?

はい、ISO C 標準によれば、実装ではこれを行うことができます予測。ただし、この標準では、初期化されていない変数へのアクセスなど、未定義の動作 (UB) を示すために意図的にクラッシュするコードをコンパイラーが生成することも許可されていることに注意することが重要です。

コンパイラーの最適化と前提条件

この問題はコンパイラの最適化によって発生します。 Clang 5.0.0 では、最適化が有効になっており、ブール値が 0 または 1 のみであると想定して、出力する文字列の長さがブール値に基づいて最適化されていました。これにより、誤った計算とクラッシュが発生しました。

ABI 仕様

x86-64 ABI の場合、ブール値はレジスタ内のビット パターンで表されます。 false = 0 および true = 1。これにより、効率的な bool から int への変換と、ビット単位の演算に関連する特定の最適化が可能になります。

その他の実装

他の実装では、異なる仮定が行われる可能性があります。 bool 表現については説明しますが、C 標準ではそうする必要はありません。ただし、UB 検出時にクラッシュするコードを出力することは許可される場合があります。

キー ポイント

コンパイラがコンパイル時に UB を検出すると、「中断」される可能性があります。 ABI でブール表現のビット パターンが許可されている場合でも、コード パス。

への影響開発者

コンパイラは、間違い、特に UB を引き起こす間違いに対して敵意を持つことがあります。コンパイラの最適化によってコードが特定の方法で動作するという想定を避けることが重要です。最新の C コンパイラは、この言語を移植可能なアセンブリ言語とは異なる方法で扱います。

未定義の動作を検出するツール

• -fsanitize=unknown:検出された UB に対して警告またはエラーをトリガーします。 runtime.
• -fsanitize=memory: 初期化されていないデータを追跡し、そのデータに対するブランチの依存関係にフラグを立てます。
• Memory Sanitizer: より包括的なツール初期化されていないデータの検出

結論

C 標準では、実装で特定の bool 表現を想定できます。ただし、コンパイラは依然として UB を利用してコードを最適化したり、検出時にクラッシュするコードを生成したりする可能性があります。開発者はこれらの潜在的な問題を認識し、-fsanitize などのツールを使用して検出および防止する必要があります。

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