本文的目的是让每个人（尤其是C程序员）说：“我不知道C”。
我想证明C的暗角比看起来更近，甚至琐碎的代码行也可能包含未定义的行为。
本文按一系列问题和答案进行组织。所有示例都是源代码的单独文件。
1.
int i;
int i = 10;
问：此代码正确吗？（是否会出现与变量定义两次有关的错误？提醒您，它是一个单独的源文件，而不是函数主体或复合语句的一部分）
回答
答：是的，此代码是正确的。第一行是临时定义，在编译器处理该定义后成为“定义”（第二行）。
2.
extern void bar(void);
void foo(int *x)
{
int y = *x; /* (1) */
if(!x) /* (2) */
{
return; /* (3) */
}
bar();
return;
}
问：事实证明，即使x是空指针，bar（）也会被调用（并且程序不会崩溃）。是优化程序的错误，还是一切正确？
回答
答：一切正确。如果x是空指针，则在第（1）行中发生未定义的行为，并且没有人欠程序员任何东西：程序不必在第（1）行中崩溃，也不必在第（2）行中返回以防万一。设法执行第（1）行。如果我们谈论编译器所遵循的规则，则所有这些都将通过以下方式发生。在对第（1）行进行分析之后，编译器认为x不能为空指针，并消除了（2）和（3）作为无效代码。变量y被删除为未使用。由于* x类型没有限定为易失性，因此也消除了从内存中的读取。
这就是未使用的变量删除空指针检查的方式。
3.
有一个功能：
#define ZP_COUNT 10
void func_original(int *xp, int *yp, int *zp)
{
int i;
for(i = 0; i < ZP_COUNT; i++)
{
*zp++ = *xp + *yp;
}
}
他们想通过以下方式对其进行优化：
void func_optimized(int *xp, int *yp, int *zp)
{
int tmp = *xp + *yp;
int i;
for(i = 0; i < ZP_COUNT; i++)
{
*zp++ = tmp;
}
}
问：是否可以调用原始函数和优化函数，以便在zp中获得不同的结果？
回答
答：有可能，让yp == zp。
4.
double f(double x)
{
assert(x != 0.);
return 1. / x;
}
问：此函数可以返回inf吗？假定浮点数是根据IEEE 754（大多数计算机）实现的，并且启用了断言（未定义NDEBUG）。
回答
答：可以。传递一个非规格化的x就足够了，例如1e-309。
5.
int my_strlen(const char *x)
{
int res = 0;
while(*x)
{
res++;
x++;
}
return res;
}
问：上面提供的函数应返回以空值结尾的行的长度。查找错误。
回答
答：使用int类型存储对象大小是错误的，因为不能保证int能够存储任何对象的大小。我们应该使用size_t
6.
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
const char *str = "hello";
size_t length = strlen(str);
size_t i;
for(i = length - 1; i >= 0; i--)
{
putchar(str[i]);
}
putchar('\n');
return 0;
}
问：循环是无限的。怎么来的？
回答
答：size_t是无符号类型。如果i是无符号的，则i> = 0始终为true。
7.
#include <stdio.h>
void f(int *i, long *l)
{
printf("1. v=%ld\n", *l); /* (1) */
*i = 11; /* (2) */
printf("2. v=%ld\n", *l); /* (3) */
}
int main()
{
long a = 10;
f((int *) &a, &a);
printf("3. v=%ld\n", a);
return 0;
}
该程序由两个不同的编译器编译，并在little-endian计算机上运行。获得了两个不同的结果：
1. v=10 2. v=11 3. v=11
1. v=10 2. v=10 3. v=11
问：您如何解释第二个结果？
回答
答：给定的程序具有未定义的行为。即，违反了严格的别名规则。在第（2）行中更改了int。因此，我们可以假设任何时间都没有改变。（我们不能取消引用别名另一个不兼容类型的指针的指针）。这就是为什么编译器可以传递在执行第（1）行时读取的相同long（第（3）行）的原因。
8.
#include <stdio.h>
int main()
{
int array[] = { 0, 1, 2 };
printf("%d %d %d\n", 10, (5, array[1, 2]), 10);
}
问：此代码正确吗？如果没有未定义的行为，那么它将显示什么？
回答
答：是的，这里使用逗号运算符。首先，计算并丢弃逗号的左引数。然后，计算正确的自变量并将其用作整个运算符的值。输出为10 2 10。
请注意，函数调用中的逗号符号（例如f（a（），b（）））不是逗号运算符，因此，它不保证计算顺序：a（），b（）可以以任何顺序调用。
9.
unsigned int add(unsigned int a, unsigned int b)
{
return a + b;
}
问：add（UINT_MAX，1）的结果是什么？
回答
答：定义了无符号数字的溢出，它是由2 ^（CHAR_BIT * sizeof（unsigned int））计算的。结果为0。
10.
int add(int a, int b)
{
return a + b;
}
问：add（INT_MAX，1）的结果是什么？
回答
答：带符号的数字溢出–未定义的行为。
11.
int neg(int a)
{
return -a;
}
问：这里是否存在未定义的行为？如果是这样，根据什么理由？
回答
答：neg（INT_MIN）。如果ECM在附加代码中表示负数（二进制补码），则INT_MIN的绝对值比INT_MAX的绝对值大一。在这种情况下，-INT_MIN调用带符号的溢出，这是未定义的行为。
12.
int div(int a, int b)
{
assert(b != 0);
return a / b;
}
问：这里是否存在未定义的行为？如果是这样，根据什么理由？
回答
答：如果ECM在附加代码中表示负数，则div（INT_MIN，-1） –请参考上一个问题。
-Dmitri Gribenko gribozavr@gmail.com
https://kukuruku.co/post/i-do-not-know-c/
