探索C語言編程的未定義行為：一本詳盡指南
本文介紹一本關(guān)於C語言編程中未定義行為的電子書，共12章，涵蓋了C語言編程中一些最棘手和鮮為人知的方面。本書並非C語言入門教材，而是面向熟悉C語言編程的讀者，深入探討未定義行為的各種情況及其潛在後果。作者Dmitry Sviridkin，編輯Andrey Karpov。
歷經(jīng)六個(gè)月的精心準(zhǔn)備，這本電子書終於與讀者見面。未來還將推出印刷版。本書最初計(jì)劃包含11章，但在創(chuàng)作過程中，內(nèi)容不斷豐富，最終擴(kuò)展到12章——這本身就是一個(gè)經(jīng)典的數(shù)組越界案例，可謂是每個(gè)C程序員都可能遇到的問題。
本書內(nèi)容涵蓋了C語言編程中各種未定義行為的場景，例如：
- 數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換和溢出:包括整型溢出、浮點(diǎn)數(shù)精度、整數(shù)提升和符號擴(kuò)展等。
-
內(nèi)存管理:探討懸空指針、
string_view、基於範(fàn)圍的for循環(huán)中的錯(cuò)誤、自引用、std::vector和無效引用等問題。 -
函數(shù)和表達(dá)式:涵蓋lambda函數(shù)捕獲列表、元組、意外的可變性、隱式引用、使用後釋放、生命週期擴(kuò)展、最棘手的解析問題、非常量常數(shù)、移動語義、
std::enable_if_tvs.std::void_t、遺漏return語句、省略號和函數(shù)、operator[]、iostreams調(diào)試技巧、逗號運(yùn)算符、函數(shù)try塊和零大小類型等。 -
指針和數(shù)組:分析無效終止字符串、
std::shared_ptr、顯式類型轉(zhuǎn)換、如何安全地使用標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)、無限循環(huán)和停止問題、遞歸、noexcept、緩衝區(qū)溢出、(n)RVO vs. RAII、空指針刪除、靜態(tài)初始化順序問題、靜態(tài)內(nèi)聯(lián)、ODR違反、名稱保留等。 - 類和對象:涉及瑣碎類型和ABI、未初始化的變量、C 20無界範(fàn)圍、非虛函數(shù)但表現(xiàn)為虛函數(shù)、VLA（可變長數(shù)組）、指針無效、數(shù)組的新位置、數(shù)據(jù)競爭、互斥鎖死鎖、信號安全、如何正確操作並觸發(fā)死鎖等。
-
容器和算法:包括
std::vector::reserve和std::vector::resize、未對齊的引用、對象的生存週期、靜態(tài)分析和未定義行為、以及總結(jié)等。
本書內(nèi)容已分章節(jié)以文章形式陸續(xù)發(fā)表，您可以參考這些文章，但需註明出處。 任何形式的複制都需要獲得作者的許可。作者Dmitry Sviridkin的聯(lián)繫方式：dmisvrl1@gmail.com。 本書內(nèi)容不得用於付費(fèi)服務(wù)或任何基於費(fèi)用的教學(xué)。
作者：Dmitry Sviridkin
Dmitry在高性能C和C 軟件開發(fā)方面擁有超過八年的經(jīng)驗(yàn)。 2019年至2021年，他在聖彼得堡國立大學(xué)和高等經(jīng)濟(jì)學(xué)院教授C 動手課程。目前，他是AWS（CloudFront）的軟件工程師，從事Rust和C 的系統(tǒng)和嵌入式開發(fā)工作。他的主要興趣領(lǐng)域是軟件安全。
編輯：Andrey Karpov
以上是C 程序員＆＃s未定義行為指南的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！
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C複製省略示例
Aug 04, 2025 am 04:41 AM
C 中的copyelision是一種編譯器優(yōu)化技術(shù)，允許跳過對象的拷貝或移動構(gòu)造，直接構(gòu)造目標(biāo)對像以提升性能。 1.在返回局部對象時(shí)，編譯器可通過ReturnValueOptimization（RVO）省略拷貝構(gòu)造，如示例中createObject函數(shù)返回obj時(shí)未調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)。 2.C 17起引入guaranteedcopyelision，對prvalue（純右值）的返回成為語言強(qiáng)制要求，例如returnMyObject(99)必須直接構(gòu)造對象，即使拷貝構(gòu)造函數(shù)被刪除也能編譯通過。 3.當(dāng)存
C標(biāo)籤調(diào)度示例
Aug 05, 2025 am 05:30 AM
TagDispatching通過類型標(biāo)籤在編譯期選擇最優(yōu)函數(shù)重載，實(shí)現(xiàn)高效多態(tài)。 1.使用std::iterator_traits獲取迭代器類別標(biāo)籤；2.定義多個(gè)do_advance重載函數(shù)，分別處理random_access_iterator_tag、bidirectional_iterator_tag和input_iterator_tag；3.主函數(shù)my_advance根據(jù)推導(dǎo)出的標(biāo)籤類型調(diào)用對應(yīng)版本，確保編譯期決策無運(yùn)行時(shí)開銷；4.該技術(shù)被標(biāo)準(zhǔn)庫如std::advance採用，支持?jǐn)U展自定義
C std :: source_location示例
Aug 05, 2025 am 07:42 AM
std::source_location是C 20引入的用於獲取源碼位置信息的類，1.可通過std::source_location::current()在編譯時(shí)獲取文件名、行號、函數(shù)名等信息；2.常用於日誌、調(diào)試和錯(cuò)誤報(bào)告；3.與宏結(jié)合可自動捕獲調(diào)用位置；4.function_name()可能返回mangled名稱，需配合abi::__cxa_demangle解析以提升可讀性；5.所有信息在編譯時(shí)確定，運(yùn)行時(shí)開銷極小，適合集成到日誌或測試框架中以提高調(diào)試效率。
C鏈接列表示例
Aug 05, 2025 am 06:23 AM
該C 單鍊錶示例實(shí)現(xiàn)了插入、遍歷和刪除操作，1.使用insertAtBeginning在頭部插入節(jié)點(diǎn)；2.使用insertAtEnd在尾部插入節(jié)點(diǎn)；3.使用deleteNode按值刪除節(jié)點(diǎn)並返回布爾結(jié)果；4.通過display方法遍歷並打印鍊錶；5.在析構(gòu)函數(shù)中釋放所有節(jié)點(diǎn)內(nèi)存以防止洩漏；最終程序輸出驗(yàn)證了這些操作的正確性，完整展示了動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本管理方式。
C自動關(guān)鍵字示例
Aug 05, 2025 am 08:58 AM
theAutokeywordInc decteStheTypeOfavariable fromitsInitializer，makecodecleanerandmoraintableable.1.itredreducesverbosity，尤其是withcomplextypeslikeiterators.2.itenhancesmaintainabilitionalobilitybyautaperaimatoragationalaimatoragationalapationalabilationalabilationalapationalapationalabilabilationalabilationalapationalabilationalapationalablemaintartaptingtopypechanges.3.ithicalemenderarefornelect
c std :: async and std ::未來示例
Aug 04, 2025 am 04:36 AM
std::async啟動異步任務(wù)並返回std::future，2.std::future::get()阻塞獲取結(jié)果，3.std::launch::async確保新線程執(zhí)行，4.std::launch::deferred延遲到get()時(shí)同步執(zhí)行，5.異常通過get()拋出並可用try-catch處理，6.實(shí)際應(yīng)用中可用於並行數(shù)據(jù)處理，如同時(shí)計(jì)算多個(gè)數(shù)組的平均值，7.使用時(shí)需注意線程開銷，避免過度使用。
