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我有一个 c++ 程序，它的方法看起来像这样：

int myMethod(int* arr1, int* arr2, int* index)
{
    arr1--;        
    arr2--;
    int val = arr1[*index];
    int val2 = arr2[val];
    return doMoreThings(val);
}

启用优化 (/O2) 后，第一个指针递减的第一行不会被执行。我正在并排调试优化的和非优化的构建，优化的构建逐步减少，而非优化的程序执行它。当它稍后使用 arr[*index] 访问数组时，这会产生明显的行为差异。

更新

正如@stefaanv 指出的那样，如果它改为减量的访问索引，编译器确实可以省略减量，它似乎会这样做。因此，省略的减量并不是导致行为差异的原因。取而代之的是，导致它的矩阵的使用存在某些问题。

进一步看，我已将其缩小为包含执行矩阵乘法的嵌套循环的方法。该方法的一部分如下所示：涉及 3 个数组：a、wa 和 t。在该方法的开始，f2c 翻译器使用减量，以便在 fortran 中为 6 x 6 的数组double[36]在 c 中是一个平面。但是为了能够使用旧的索引，它将数组指针向后移动矩阵中的列数。

通常在这个 f2c 翻译的程序中，平面数组是传递的&someArray[1]，方法从每个数组减一开始。@Christoph 指出这应该是有效的，因为数组的减量永远不会超出其声明的范围。

在这种方法的情况下，传入的数组不会作为指向数组更远元素的指针传递，&someArray[1]但这里的数组是用固定大小声明的局部静态数组，例如mat[36]直接传递给乘法方法。

void test()
{
    double mat[36];
    ...
    mul(mat, .., ..)
}

void mul(double* a, double* t, double*wa, int M, int N, int K)
{
    // F2C array decrements.
    a -= (1+M); // E.g. decrement by seven for a[6x6]!
    t -= (1+N); 
    wa--;
    ...
    for (j = K; j <= M; ++j) {         
       for (i = 1; i <= N; ++i) {
          ii = K;
          wa[i] = 0.;          
          for (p = 1; p <= N; ++p) {
             wa[i] += t[p + i * t_dim1] * a[ii + j * a_dim1];
             ++ii;
          }
       }

       ii = K;      
       for (i = 1; i <= N; ++i) {
          a[ii + j * a_dim1] = wa[i];
          if (j > kn) {
             a[j + ii * a_dim1] = wa[i];
          }
          ++ii;
      }
    }
 }

所以问题是：

这是否意味着当您执行 f2c 在此处所做的操作时，行为未定义并且可能会在优化下中断，即从 double[36] 数组指针中减去 7，然后在正确的位置（偏移量 7）访问数组中的所有项目？

编辑：在C FAQ中找到了这个，这适用于这里吗？

只要指针指向同一个分配的内存块内，或者指向一个假想的“终止”元素，就可以定义指针算术；否则，行为未定义， 即使指针未取消引用。.... 参考文献：K&R2 Sec。5.3 页。100，秒。5.4 第 102-3 页，秒。A7.7 第 205-6 页；ISO 秒。6.3.6；理由二。3.2.2.3。

更新 2：

如果我使用递减索引而不是递减指针重新编译多维数组，

#define a_ref(a_1,a_2) a[(a_2)*a_dim1 + a_1 - 1 - a_dim1]

a_ref(1,2);

然后，无论优化如何，该方法都会产生相同的（预期的）输出。仅减一的一维数组似乎不会产生任何问题。

我可以将程序中的所有多维数组更改为使用上述访问方法，但是单个暗淡数组太多而无法手动更改，因此理想情况下我想要一个对两者都适用的解决方案。

新问题：

  • f2c 是否可以选择使用此数组访问方法而不是指针摆弄？似乎这将是 f2c 中的一个简单更改，并生成定义良好的代码，因此您会认为它已经是一个选项。
  • 这个问题是否有其他解决方案（除了跳过优化并希望程序表现良好，尽管依赖于未定义的行为）。
  • 我可以在 c++ 编译器中做些什么吗？我使用 Microsoft C++ (2010) 作为托管 c++ 项目进行编译。
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优化器只应确保没有可观察到的行为变化，因此它可以选择不进行递减并使用递减索引访问数据（额外的偏移量可以是操作码的一部分），因为该函数使用指向数组的指针。您没有告诉我们实际如何访问数组以及优化器是否实际上引入了错误，所以我只能猜测这个。

int val = arr1[*index-1];但正如 slartibartfast 已经说过的那样：这是未定义的行为，在检查 *index > 0 后应该将减量替换为

于 2012-06-05T10:59:56.130 回答
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将指向数组的指针移出数组指定的范围，然后通过它访问（尽管完整的表达式回落到该范围内）是未定义的行为 AFAIK。尽管如此，在几乎每一个实现中，这段代码都应该像预期的那样工作，所以问题是，你在看什么？也许在从 arr1[] 获取 int 的汇编指令中有一个隐式的预减量？仅仅因为您在调试器中看不到减量并不意味着它不存在。通过向其写入区分值来检查是否访问了正确的元素。

于 2012-06-05T10:47:53.767 回答