為什麼超出數組邊界的指標算術被視為 C 中的未定義行為？

指標算術與未定義行為：探索邊界

指標算術是程式設計中的強大工具，可以實現高效率的記憶體操作。然而，當它冒險超出數組的邊界時，它就會進入未定義行為的領域。

在提供的範例中，整數陣列 arr 被分配了四個元素。然後將指標 p 設定為指向 arr 之外的五個元素，即 arr 5。此操作被 C 標準標記為未定義行為。

此限制背後的直覺可能不會立即顯而易見，特別是如果指標永遠不會取消引用（即嘗試存取它指向的記憶體）。人們可能會認為它的行為應該像標準整數運算，但事實並非如此。

問題的關鍵在於指針和整數本質上並不等效。雖然它們具有相似的特徵，例如遞增、遞減和比較，但存在根本差異。指標引用記憶體位置，而整數表示數值。

C 標準明確定義使用指標算術超出陣列邊界是未定義的行為。這意味著編譯器沒有義務在不同平台甚至同一程式碼的不同執行中一致地處理這種情況。

為什麼這很重要？即使沒有執行明確取消引用，指標算術的結果也可能會影響其他程式碼路徑。例如，如果在指標比較中使用越界指標或將其作為參數傳遞給函數，則可能會導致意外結果。

總而言之，超出陣列邊界的指標運算被視為未定義的行為，以確保一致的編譯器行為並防範潛在危險。雖然在數組末尾添加一個元素似乎無害，但其影響是不可預測的，並且應該避免。

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