未初始化的布林值會因編譯器最佳化而導致 C 程式崩潰嗎？

C 標準是否允許未初始化的布林值導致程式崩潰？

是的，根據 ISO C 標準，實現可以做到這一點假設。但是，需要注意的是，該標準還允許編譯器產生故意崩潰的程式碼以指示未定義行為 (UB)，例如存取未初始化的變數。

編譯器最佳化和假設

問題是由編譯器最佳化引起的。 Clang 5.0.0 啟用了最佳化，根據 bool 值優化了要列印的字串長度，假設它只能是 0 或 1。這導致計算不正確並崩潰。

ABI 規範

對於 x86-64 ABI，布林值由暫存器中的位元模式表示： false = 0 和 true = 1。這允許高效的 bool 到 int 轉換以及與位元運算相關的某些最佳化。

其他實作

其他實作可能會做出不同的假設關於 bool 表示，但 C 標準不要求它們這樣做。但是，它們仍然可能被允許發出在 UB 檢測時崩潰的程式碼。

關鍵點

如果編譯器在編譯時偵測到 UB，它可能會「中斷」程式碼路徑，即使 ABI 允許任何位元模式進行布林表示。

的意義開發人員

編譯器可能會討厭錯誤，尤其是那些觸發 UB 的錯誤。避免假設程式碼會因編譯器最佳化而以特定方式運行至關重要。現代 C 編譯器對待語言的方式與可移植組合語言不同。

偵測未定義行為的工具

• -fsanitize=undefined：觸發針對偵測到的 UB的警告或錯誤
• -fsanitize=記憶體：追蹤未初始化的資料並標記其上的任何分支依賴項。
• Memory Sanitizer：更全面的工具偵測未初始化的資料

結論

C 標準允許實現採用特定的布林表示。然而，編譯器仍然可以利用 UB 來優化程式碼或產生在偵測到時崩潰的程式碼。開發人員應該意識到這些潛在問題，並使用 -fsanitize 等工具來檢測和預防它們。

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