為什麼在 C 中存取超出數組邊界的記憶體不會總是導致分段錯誤？

分段錯誤：解開數組邊界之謎

在程式領域，陣列邊界充當隱形障礙，限制了數組邊界的範圍可以存取的記憶體。雖然超出這些界限似乎會導致災難，但令人驚訝的是，它並不總是會導致可怕的「分段錯誤」。

考慮以下程式碼：

int *a = new int[2];
a[0] = 0;
a[1] = 1;
a[2] = 2;
a[3] = 3;
a[100] = 4;

理論上，當嘗試寫入超出分配記憶體（索引 100）的索引時，此程式碼應觸發分段錯誤。然而，在實踐中，它通常可以順利編譯和運行。為什麼會出現這種情況？

答案在於未定義行為領域。當存取超出數組邊界的記憶體時，C 標準不強制要求特定的行為。因此，不同的編譯器和作業系統可能會不一致地處理這種情況。在某些情況下，程式可能會繼續執行，就像什麼都沒發生一樣。在其他情況下，它可能會崩潰，或表現出不可預測的行為。

此行為源自於 C 中缺乏執行時間檢查。與 Java 等語言不同，C 不對陣列執行邊界檢查。這種缺乏保護的情況允許程式設計師編寫超出數組範圍的內容，但它引入了潛在的陷阱。

例如，在上面的程式碼中，程式在存取 [100] 時可能會或可能不會遇到分段錯誤，因為這樣存取是未定義的行為。這種不可預測的行為會使偵錯程式變得困難，並可能導致微妙的錯誤。

為了避免未定義行為的危險，嚴格遵守陣列邊界至關重要。採用適當的邊界檢查以確保索引始終保持在分配的記憶體範圍內。透過採用這些實踐，您可以保護您的程式免受不可預測行為的影響並保持程式碼完整性。

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