C では、境界外の配列アクセスによって常にセグメンテーション フォールトが発生しないのはなぜですか?

配列の境界を越えたアクセス: 常にセグメンテーション違反が発生しない理由

C プログラマーは、アクセスできる場所で複雑な状況に遭遇する可能性があります。セグメンテーション違反を引き起こすことなく、宣言された配列サイズを超えてメモリを変更します。この現象は、このようなシナリオにおける固有の未定義の動作に起因します。

次のコード スニペットを考えてみましょう:

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int *a = new int[2];
    a[0] = 0;
    a[1] = 1;
    a[2] = 2;
    a[3] = 3;
    a[100] = 4;
    int b;

    return 0;
}

コードで確認できるように、ポインタ 'a' は整数の配列を指します。ただし、値は [0, 1] の有効範囲を超えるインデックスに割り当てられます。驚くべきことに、このコードはセグメンテーション違反を生成することなく正常にコンパイルされ、実行されます。

なぜこのような動作が可能なのでしょうか? C では、配列の境界を超えてメモリにアクセスすることは未定義の動作とみなされます。これは、コンパイラーがエラーを生成したり、特定のアクションを実行したりする義務がないことを意味します。このような操作の結果は予測できず、プラットフォーム、コンパイラ設定、および特定の状況によって異なる場合があります。

この特定のケースでは、アクセスされたメモリがたまたまアクセス可能で書き込み可能であるため、コードはクラッシュしません。ただし、これは保証ではありません。場合によっては、境界外のメモリにアクセスしようとすると、セグメンテーション違反、プログラムの終了、またはデータの破損が発生する可能性があります。

未定義の動作は、予期せぬ潜在的に有害な結果につながる可能性があることを理解することが重要です。必ずしも即座にクラッシュを引き起こすわけではありませんが、隠れたバグが発生し、プログラムのデバッグが困難になる可能性があります。したがって、プログラマは、プログラムの整合性と信頼性を維持するために、定義された範囲内で配列やその他のデータ構造にアクセスすることを常に保証する必要があります。

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