C標準為編譯器提供了很大的優(yōu)勢來執(zhí)行優(yōu)化。 如果您假設(shè)一個簡單的程序模型，其中未初始化的內(nèi)存被設(shè)置為某個隨機位模式，并且所有操作都按照它們的寫入順序執(zhí)行，那么這些優(yōu)化的后果可能會令人驚訝。

注意：以下示例僅有效，因為x從未使用其地址，因此它是“類似寄存器”。 如果x = - x的類型具有陷阱表示，它們也將有效; 這對于無符號類型來說很少見(它需要“浪費”至少一位存儲空間，并且必須記錄在案)，而-x則不可能。如果x有簽名類型，那么實現(xiàn)可以定義不是 - (2n-1-1)和2n-1-1之間的數(shù)字作為陷阱表示。 見Jens Gustedt的回答。

編譯器嘗試將寄存器分配給變量，因為寄存器比內(nèi)存快。 由于程序可能使用比處理器具有寄存器更多的變量，因此編譯器執(zhí)行寄存器分配，這導(dǎo)致在不同時間使用相同寄存器的不同變量。 考慮程序片段

unsigned x, y, z; /* 0 */

y = 0; /* 1 */

z = 4; /* 2 */

x = - x; /* 3 */

y = y + z; /* 4 */

x = y + 1; /* 5 */

當(dāng)評估第3行時，x = - x尚未初始化，因此(編譯器的原因)第3行必須是由于編譯器不夠聰明的其他條件而不能發(fā)生的某種僥幸。 由于在第4行之后未使用-x，并且在第5行之前未使用x，因此可以對兩個變量使用相同的寄存器。 所以這個小程序編譯成寄存器上的以下操作：

r1 = 0;

r0 = 4;

r0 = - r0;

r1 += r0;

r0 = r1;

最終值x = - x是最終值-x，最終值x是最終值x.這些值是x = -3和y = -4，而不是5和4，如果x = some_value()已經(jīng)發(fā)生 正確初始化。

有關(guān)更詳細的示例，請考慮以下代碼片段：

unsigned i, x;

for (i = 0; i < 10; i++) {

x = (condition() ? some_value() : -x);

}

假設(shè)編譯器檢測到x = - x沒有副作用。 由于-x不修改x，編譯器知道第一次循環(huán)運行不可能訪問x，因為它尚未初始化。 因此，循環(huán)體的第一次執(zhí)行相當(dāng)于x = some_value()，無需測試條件。 編譯器可以編譯此代碼，就像您編寫的那樣

unsigned i, x;

i = 0; /* if some_value() uses i */

x = some_value();

for (i = 1; i < 10; i++) {

x = (condition() ? some_value() : -x);

}

這可以在編譯器內(nèi)建模的方式是考慮依賴于x = - x的任何值都具有方便的值，只要-x未初始化即可。 因為未初始化變量未定義時的行為，而不是僅具有未指定值的變量，編譯器不需要跟蹤任何方便值之間的任何特殊數(shù)學(xué)關(guān)系。 因此編譯器可以用這種方式分析上面的代碼：

在第一次循環(huán)迭代期間，x = - x在評估-x時未初始化。

x = - x具有未定義的行為，因此它的值是任何方便的。

優(yōu)化規(guī)則？ 價值：價值適用，所以這段代碼可以簡化為; 值。

當(dāng)遇到問題中的代碼時，同一個編譯器會分析當(dāng)評估x = - x時，-x的值是方便的。 因此，可以優(yōu)化分配。

我沒有找到一個行為如上所述的編譯器的例子，但它是優(yōu)秀的編譯器試圖做的優(yōu)化。 遇到一個我不會感到驚訝。 這是程序崩潰的編譯器的一個不太合理的例子。 (如果在某種高級調(diào)試模式下編譯程序，可能不會令人難以置信。)

這個假設(shè)的編譯器將每個變量映射到不同的內(nèi)存頁面并設(shè)置頁面屬性，以便從未初始化的變量讀取會導(dǎo)致調(diào)用調(diào)試器的處理器陷阱。 首先對變量賦值，確保其內(nèi)存頁面正常映射。 此編譯器不會嘗試執(zhí)行任何高級優(yōu)化 - 它處于調(diào)試模式，旨在輕松定位諸如未初始化變量之類的錯誤。 當(dāng)評估x = - x時，右側(cè)會導(dǎo)致陷阱并且調(diào)試器將啟動。

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎勵來咯，堅持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的变量的初始化与使用C语言程序注释,c - （为什么）使用未初始化的变量未定义行为？...的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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