问题标签 [observable-behavior]

考虑以下两个程序：

节目一

方案二

他们是否具有相同的可观察行为？根据 C++ 标准 (1.9/6)，可观察到的行为包括：

• 读取和写入volatile数据
• 库 I/O 函数

现在srand()很rand()可能不是 I/O 函数（尽管我不知道给定的实现是否使用了某些硬件噪声源），但它们会修改程序内部状态。他们操纵volatile数据吗？我不知道。调用printf()显然是 I/O 操作，其顺序在两个程序中是相同的。

上面的两个程序是否具有相同的可观察行为？我如何知道两个给定程序是否具有相同的可观察行为？

在 C++03 标准可观察行为 (1.9/6) 中包括对库 I/O 函数的调用。现在我有这个代码：

这是对库 I/O 函数的正式调用，但没有效果。

它是可观察的行为吗？允许编译器消除它吗？

在前几天我和几个同事的一次讨论中，我拼凑了一段 C++ 代码来说明内存访问冲突。

经过很长一段时间几乎完全使用具有垃圾收集功能的语言之后，我目前正在慢慢返回 C++，我想，我失去了触摸显示，因为我对我的短程序表现出的行为感到非常困惑。

有问题的代码是这样的：

我在 Ubuntu 15.04 上使用 GCC 4.9.2 编译它并-O2设置了编译器标志。我在运行它时的期望是，当我的评论表示为“通过未初始化的指针写入”的行被执行时，它会崩溃。

然而，与我的预期相反，程序成功运行到最后，产生了以下输出：

我用-O0标志重新编译了代码（以禁用所有优化）并再次运行程序。这一次，行为如我所料：

（好吧，差不多：我没想到指针会被初始化为 0。）基于这个观察，我推测当用-O2set 编译时，致命指令被优化掉了。这是有道理的，因为没有进一步的代码访问pa->value由违规行设置的之后，因此，大概编译器确定它的删除不会修改程序的可观察行为。

我多次复制了这一点，每次程序在没有优化的情况下编译时都会崩溃，而在使用-O2.

当我在's 正文pa->value的末尾添加一行输出 ,时，我的假设得到了进一步证实：f()

正如预期的那样，有了这条线，程序总是崩溃，不管它是用什么优化级别编译的。

如果到目前为止我的假设是正确的，这一切都是有道理的。但是，如果我将代码从正文f()直接移动到 ，我的理解有些中断main()，如下所示：

禁用优化后，该程序会崩溃，正如预期的那样。但是，使用-O2时，程序成功运行到最后并产生以下输出：

这对我来说毫无意义。

这个答案提到“取消引用尚未明确初始化的指针”，这正是我正在做的，作为 C++ 中未定义行为的来源之一。

main()那么，与 中的代码相比，优化影响中代码的方式的差异是否f()完全由我的程序包含 UB 的事实来解释，因此编译器在技术上可以自由地“发疯”，还是存在一些根本差异，我不知道main()，与其他例程中的代码相比，在优化代码的方式之间？