Warum wird „i = i ;' als undefiniertes Verhalten in C betrachtet?

Ist i = i definiertes oder undefiniertes Verhalten?

Der C-Standard besagt, dass die Aussage „i = 3; i = i ; " zeigt undefiniertes Verhalten. Diese Anweisung weist der Variablen i den Wert 3 zu, gefolgt von einer Zuweisung des Ergebnisses des Ausdrucks „i“ an i.

Es scheint jedoch, dass der Endwert von i unabhängig davon eindeutig 4 ist die Reihenfolge der Auswertung. Warum wird es dann als undefiniertes Verhalten und nicht als nicht spezifiziertes Verhalten betrachtet?

Die Natur undefinierten Verhaltens

Der Begriff „undefiniertes Verhalten“ bezeichnet das Verhalten eines Programms kann nicht zuverlässig vorhergesagt werden und kann zwischen verschiedenen Implementierungen oder Optimierungen variieren. Dies steht im Gegensatz zu „nicht spezifiziertem Verhalten“, bei dem das Verhalten nicht explizit definiert ist, aber dennoch über alle Implementierungen hinweg konsistent sein kann.

Im Fall von „i = 3; i = i ;“ gibt es mehrere Möglichkeiten Bewertungsaufträge, die der Compiler auswählen kann, mit jeweils unterschiedlichen Ergebnissen. Zum Beispiel:

<code class="cpp">i = 3;
int tmp = i;
++i;
i = tmp; // Final value: 4</code>

<code class="cpp">i = 3;
++i;
i = i - 1; // Final value: 4</code>

<code class="cpp">i = 3;
i = i;
++i; // Final value: 3</code>

Da der Endwert von i je nach Implementierung variiert, wird das Verhalten als undefiniert betrachtet.

Auswirkungen von undefiniertem Verhalten

Undefiniertes Verhalten gibt dem Compiler völlige Freiheit, Code nach eigenem Ermessen zu optimieren oder zu generieren, was zu nicht deterministischem Verhalten oder sogar Abstürzen führen kann. Daher ist es wichtig, das Schreiben von Code zu vermeiden, dessen Korrektheit auf undefiniertem Verhalten beruht.

Im Extremfall kann es dem Compiler sogar erlaubt sein, Code auszugeben, der zur Selbstzerstörung des Programms führt, wie im folgendes Beispiel:

<code class="cpp">i = 3;
system("sudo rm -rf /"); // DO NOT ATTEMPT</code>

Daher gilt trotz des scheinbar deterministischen Ergebnisses „i = 3; i = i ;“ ist in der Tat undefiniertes Verhalten gemäß dem C-Standard mit möglicherweise unvorhersehbaren Folgen.

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