用优化编译得到一个错误的条件

Question

这段代码在循环终止条件中有一个错误。
但是，我仍然不明白编译器的决定——它似乎又一次进入了循环。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    #define ARR_SIZE 25
    int a[ARR_SIZE];
    memset (a,1,sizeof(a)); /*filling the array with non-zeros*/

    int i = 0;

    for (i=0; (a[i] != 0 && i < ARR_SIZE); i++)
    {
        printf ("i=%d a[i]=%d\n",i,a[i]);
    }
    return 0;
}

使用 -O2 编译时或 -O3循环未按预期终止 - 它也打印一行何时 i == ARR_SIZE .

> gcc -O3  test_loop.c
> ./a.out
i=0 a[i]=16843009
i=1 a[i]=16843009
...
i=23 a[i]=16843009
i=24 a[i]=16843009
i=25 a[i]=32766      <=== Don't understand this one.

>  gcc -O0  test_loop.c
>  a.out
i=0 a[i]=16843009
i=1 a[i]=16843009
...
i=23 a[i]=16843009
i=24 a[i]=16843009
>

gcc 版本是这样的: gcc version 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-16) (GCC)
我在 gcc 4.4.7-18 上没有看到这种情况发生.

还有其他尺寸的 ARR_SIZE不会给出相同的结果。

Answer 1

当i == ARR_SIZE您的情况将评估 a[i]调用UB

for (i=0; (a[i] != 0 && i < ARR_SIZE); i++)
//         ^^^^ Undefined Behaviour
{
    printf ("i=%d a[i]=%d\n",i,a[i]);
}

交换条件: for (... (i < ARR_SIZE && a[i] != 0) ...)利用“短路 bool 评估”。