C語言培訓(xùn)問答之為什么沒有數(shù)組下標(biāo)越界檢查?

來源：www.dedgn.cn 發(fā)布人：星星

2021-12-24 11:03:27|已瀏覽：141次

數(shù)組下標(biāo)越界檢查

各位，相信你們對數(shù)組的使用已經(jīng)再熟悉不過了，不過大家有沒有想過數(shù)組使用的越界問題，換句話說，C對數(shù)組的長度范圍會進(jìn)行檢查嗎?

答案是不會。因此當(dāng)向數(shù)組越界寫入數(shù)據(jù)的時候，經(jīng)常產(chǎn)生“內(nèi)存被破壞”的問題。如果在較早的階段，操作系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)異常并且提示Segmentation fault，或者“強(qiáng)制關(guān)閉異常的應(yīng)用程序”。但此時相鄰變量的值已經(jīng)被破壞，程序卻還在繼續(xù)運(yùn)行，那后果就不可想象了。既然這樣，為什么C標(biāo)準(zhǔn)還是不會去檢查呢?
有人說頻繁地進(jìn)行范圍檢查會影響效率，但至少應(yīng)該讓我們在編譯的時候可以使用一個選項(xiàng)，以便要求編譯器在調(diào)試模式下編譯程序的時候，幫我們實(shí)施數(shù)組下標(biāo)范圍的檢查。有這樣的想法的人，不只是我一個吧。但是，請稍微再想一想這個問題。對于C來說，當(dāng)數(shù)組出現(xiàn)在表達(dá)式中的時候，它會立刻被解讀成指針。此外，使用其他的指針變量也可以指向數(shù)組的任意元素，并且這個指針可以隨意進(jìn)行加減運(yùn)算。引用數(shù)組元素的時候，雖然你可以寫成a[i]，但是它只不過是*(a+i)的一種表達(dá)。
還有，當(dāng)你向一個函數(shù)傳遞數(shù)組的時候，實(shí)際上你傳遞的是一個指向初始元素的指針。如果這個函數(shù)還存在于其他的代碼文件中(另外一個編譯單元)，那么通過編譯器是不可能追蹤到數(shù)組的。要求這樣的語言在編譯時生成檢查數(shù)組長度的代碼，是不是有些強(qiáng)人所難?其實(shí)如果你一定要進(jìn)行數(shù)組長度檢查，可以考慮將指針封裝成結(jié)構(gòu)體那樣，運(yùn)行時讓指針自身持有可取值范圍的信息。可是這么做對性能的影響很大，同時，也喪失了非調(diào)試模式下編譯后的庫和指針的兼容性。

因此C不會對數(shù)組進(jìn)行越界檢查，實(shí)際上，除了某些解釋型的編程語言之外，目前幾乎沒有編譯器可以為我們做數(shù)組的越界檢查。這就對我們寫代碼的提出了一些要求，那大家以后就要注意了!

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