c++ - 代码的有效性

Question

考虑以下代码：

void populate(int *arr)
{
   for(int j=0;j<4;++j)
       arr[j]=0;
}

int main()
{
   int array[2][2];
   populate(&array[0][0]);
}

当地社区对此进行了讨论，代码是否有效（我应该提及它的名字吗？）。一个人说它调用了 UB，因为它违反了

C++ 标准（$5.7/5 [expr.add]）

“如果指针操作数和结果都指向同一个数组对象的元素，或者超过数组对象的最后一个元素，则评估不应产生溢出；否则，行为未定义。”

但我看不出代码有什么问题，代码对我来说完全没问题。

所以，我只想知道这段代码是否有效？我错过了什么吗？

score 15 · Accepted Answer

您array是的两个数组int[2]，而您的函数populate()将其视为的单个数组int[4]。根据编译器决定对齐的元素的确切方式array，这可能不是一个有效的假设。

具体来说，当j是 2 并且您尝试访问arr[2]时，这超出了main's的范围，array[0]因此无效。

score 9 · Accepted Answer

你有一个数组数组。 array[1]跟随array[0]在内存中，因为数组是连续的。如果p == array[0]，则p[1]遵循p[0]，因为数组是连续的。所以，你是对的：所有内存array都是连续的。

在图片中，array看起来像这样。

+-----------------+-----------------+
|      [0]        |      [1]        |
+-----------------+-----------------+

现在，让我们分解一下array[0]，array[1]它们分别看起来像这样：

+--------+--------+
|  [0]   |  [1]   |        
+--------+--------+

所以，最终的图片是：

+--------+--------+--------+--------+
| [0][0] | [0][1] | [1][0] | [1][1] |
+--------+--------+--------+--------+

现在，问题是，你能以你现在的方式访问这个连续的内存吗？答案是，标准不保证。数组是连续的，但标准不允许按照您所做的方式进行索引。换句话说：

&array[0][0]+2 == &array[1][0], 但(&a[0][0] + 2) + 1未定义而&a[1][0] + 1有效。如果这看起来很奇怪，那就是，但是根据您从标准中发布的报价，您只能计算一个位于数组内部或最多超过数组的指针（不取消引用“过去”指针） .

在实践中，我怀疑这会在任何地方失败，但至少根据标准，您的代码由于未定义的行为而无效。

score 3 · Accepted Answer

这并不总是有效的。C 有数组数组，而不是二维数组。子数组并不总是在内存中指定为连续的（静态数组可能是，检查 C/C++ 标准）在这个特定的例子中，我怀疑它可以正常工作。但是，如果您动态分配了传入的内存，您很可能会失败，因为 malloc（或 new）可能会将子数组相距很远。

但是，如果您想线性地遍历“二维”内存，则可以针对一维数组构造一个二维访问器，它会正常工作，而 memset 之类的东西将对一维数组起作用。

score 0 · Accepted Answer

C一切都存储在线性内存段中。您传递的地址a[0][0]与地址相同，a[0]因为所有内容都是线性存储的。但是，如果您动态分配内存，它将失败，因为那时所有行可能都不会存储在连续的位置。那么将是。a[i][j]a[i*ColSize+j]a[i][j]*(&a[i]+j)

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