배열 경계를 넘어서는 포인터 연산이 C에서 정의되지 않은 동작으로 간주되는 이유는 무엇입니까?

포인터 산술 및 정의되지 않은 동작: 경계 탐색

포인터 산술은 효율적인 메모리 조작을 가능하게 하는 프로그래밍의 강력한 도구입니다. 그러나 배열의 범위를 벗어나면 정의되지 않은 동작의 영역에 들어갑니다.

제공된 예에서 정수 배열 arr에는 4개의 요소가 할당됩니다. 그런 다음 포인터 p는 arr 이후의 5개 요소, 즉 arr 5를 가리키도록 설정됩니다. 이 작업은 C 표준에 의해 정의되지 않은 동작으로 표시됩니다.

이 제한 뒤에 숨은 직관은 특히 포인터는 결코 역참조되지 않습니다(즉, 포인터가 가리키는 메모리에 액세스하려고 시도함). 표준 정수 연산처럼 작동해야 한다고 생각할 수도 있지만 사실은 그렇지 않습니다.

문제의 핵심은 포인터와 정수가 본질적으로 동일하지 않다는 사실에 있습니다. 증가, 감소, 비교 등 유사한 특성을 공유할 수 있지만 근본적인 차이점이 있습니다. 포인터는 메모리 위치를 참조하는 반면 정수는 숫자 값을 나타냅니다.

C 표준에서는 포인터 산술을 사용하여 배열 범위를 초과하는 것이 정의되지 않은 동작임을 명시적으로 정의합니다. 이는 컴파일러가 다양한 플랫폼에서 또는 심지어 동일한 코드의 다양한 실행에서 상황을 일관되게 처리할 의무가 없음을 의미합니다.

이것이 왜 중요합니까? 명시적인 역참조가 수행되지 않더라도 포인터 연산의 결과는 다른 코드 경로에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 범위를 벗어난 포인터가 포인터 비교에 사용되거나 함수에 인수로 전달되는 경우 잠재적으로 예상치 못한 결과가 발생할 수 있습니다.

요약하면 배열 범위를 벗어나는 포인터 연산이 간주됩니다. 일관된 컴파일러 동작을 보장하고 잠재적인 위험으로부터 보호하기 위한 정의되지 않은 동작입니다. 배열 끝 뒤에 요소 하나를 추가하는 것이 무해해 보일 수 있지만 그 영향은 예측할 수 없으므로 피해야 합니다.

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