更改数组中的元素值未正确反映

Question

我的计算机科学项目需要了解这一点，但我不确定发生了什么，代码是

#include <stdio.h>
void main () {
    char x[6] = "12345[=10=]";
    char y[6] = "67890[=10=]";
    y[7]='A';
    printf("X: %s\n",x);
    printf("Y: %s\n",y);
}

输出为：

X: 1A345
Y: 67890

现在我不确定为什么当我明确指定 y.

时 A 位于 x 数组的第二个元素中

Answer 1

您的程序正在显示 undefined behaviour。

记住，

字符串文字 根据定义以 null 结尾。
C 数组基于 0。索引。

为了澄清，

当您尝试将像 "12345[=13=]" 这样的字符串文字放入包含 6 个 char 元素的数组中时，编译器将尝试在字符串文字的元素之后放置一个额外的 null ，这将成为尝试访问过去分配的内存区域，这又会调用 undefined behaviour。在 char x[6] = "12345[=15=]"; 的情况下，您不需要 [=16=] 作为字符串文字的一部分。此外，当您为初始化提供字符串文字时，最好将元素的分配（换句话说，数组的大小）留给编译器。您可以使用
```
char x[ ] = "12345";
```
然后，有一个维度为 x 的数组，对该数组的有效访问是从索引 [0] 到 [x-1]。在分配的内存之外访问也是 UB。例如，上面的数组 x，可以（应该）在
这样的范围内安全访问
```
len = strlen(x);      //get the length of the string
for (int i = 0; i < len; i++)
{
     x[i] = i*i;  //access the array

}
```

也就是说，请注意 main() 的推荐签名是 int main(void)

Answer 2

当您在 C 中分配一个长度为 n 的数组时，您实际上在内存中分配了一个长度为 n+1 的数组，因为编译器会为空终止符创建空间。您不需要添加空终止符。这实际上导致了未定义的行为。

尝试删除空终止符。让我知道发生了什么！

Answer 3

您指定有两个数组，每个数组大小为六个字节；这意味着它们的元素编号为 0 到 5（因为 C 使用从零开始的数组偏移，而不是像其他一些语言那样从一开始）。

由于您尝试访问 y[7]，您访问的元素不属于您的数组。 C 不进行边界检查，因此您会遇到未定义的行为。在您使用的编译器、编译器选项、操作系统、处理器体系结构等的特定组合中，碰巧 x 和 y 之间没有 space，并且x 落后于 y；因此，当您访问数组 y 末尾后面两个位置的元素时，您最终会访问数组 x 占用的内存。更改其中一个元素（操作 system/compiler（选项）/处理器），结果可能会大不相同。不过，它仍然不会是你所期望的那样。

另请注意，[=17=] 是多余的，这将导致您的编译器有效地尝试将 "12345[=18=][=18=]" 分配给数组，这是七个字节（因此会溢出）。它会可能发出警告，但不是必须的。

Answer 4

这里有个大问题：

char y[6] = "67890[=10=]";
y[7]='A';

y 是一个包含 6 个元素的数组，从 0 索引（即 0、1... 5 ).这意味着 y[7] 是一个无效的表达式并且给它赋值是 未定义的行为.

您在 y 数组的边界之外写入，并且由于 x 和 y 数组在内存中的放置方式，您碰巧覆盖了 x.

使用不同的 OS、编译器或编译器标志可以在内存中生成 x 和 y 变量的不同位置，代码将在某处写入 'A'别的。甚至可以在 read-only 内存区域中写入，在这种情况下 OS 将由于页面错误异常而终止您的程序。

这就是为什么它被称为未定义的行为。

Answer 5

char x[6] = "12345[=10=]";
char y[6] = "67890[=10=]";
y[7]='A';

'C/C++' 中的数组索引从零开始。这意味着您只能访问 x,y 的 [0-5] 个索引。

访问 y[7] 会导致未定义的行为；在这种情况下，堆栈很可能向下增长并覆盖 x 的第二个元素（即 x[1]）。

相关阅读：http://en.wikipedia.org/wiki/Stack_buffer_overflow

Answer 6

我不是 100% 确定这一点，但据我所知，您已经在数组边界之外写入了数据，并且它写入了相邻块中的内存。

char x[6] = "12345[=10=]";
char y[6] = "67890[=10=]";

混淆可能来自于，如果y在x之后声明，那么内存肯定应该是这样的：

x[0] x[1] x[2] x[3] x[4] x[5] y[0] y[1] y[2] y[3] y[4] y [5]

这归结为 Big Endian v Little Endian。

在大端存储中，最高有效字节存储在最小地址中。在little endian中，它存储在最大地址中。

很多计算机使用 iittle endian 系统（例如，很多 intel 硬件都使用），这可能意味着您的数组实际上是这样存储在内存中的：

y[0] y[1] y[2] y[3] y[4] y[5] x[0] x[1] x[2] x[3] x[4] x [5]

如果是这种情况，那么调用y[7]实际上对应于设置x[1]，即x数组的第二个元素。导致数据被覆盖，结果如下：X: 1A345 Y: 67890

更改数组中的元素值未正确反映

Changing an element value in array does not reflect properly

c

string

initialization