Warum nicht initialisiert statt außerhalb der Grenzen?

Im folgenden Code steht warum b[9] nicht initialisiert statt out-of-bounds?

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    char b[] = {'N', 'i', 'c', 'e', ' ', 'y', 'o', 'u', '!'};
    printf("b[9] = %d\n", b[9]);

    return 0;
}

Compiler-Aufruf:

% gcc -O2 -W -Wall -pedantic -c foo.c
foo.c: In function ‘main’:
foo.c:6:5: warning: ‘b[9]’ is used uninitialized in this function [-Wuninitialized]
     printf("b[9] = %d\n", b[9]);
% gcc --version
gcc (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.6) 5.4.0 20160609
Copyright (C) 2015 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

Update: Das ist jetzt seltsam:

#include <stdio.h>

void foo(char *);

int main(void)
{
    char b[] = {'N', 'i', 'c', 'e', ' ', 'y', 'o', 'u', '!'};
    foo(&b[9]);
    foo(&b[10]);
    printf("b[9] = %d\n", b[9]);
    printf("b[10] = %d\n", b[10]);

    return 0;
}

Das Kompilieren führt zu den Warnungen, die man erwarten würde:

% gcc -O2 -W -Wall -pedantic -c foo.c
foo.c: In function ‘main’:
foo.c:9:5: warning: array subscript is above array bounds [-Warray-bounds]
     foo(&b[10]);
     ^
foo.c:10:29: warning: array subscript is above array bounds [-Warray-bounds]
     printf("b[9] = %d\n", b[9]);
                             ^
foo.c:11:29: warning: array subscript is above array bounds [-Warray-bounds]
     printf("b[10] = %d\n", b[10]);

Plötzlich sieht gcc das Out-of-Bounds als das, was es ist.

Ich glaube, das könnte hier der Fall sein: Im ersten Code bemerkt GCC, dass Sie nicht das gesamte char-Array benötigen, sondern nur b[9]sodass der Code durch ersetzt werden kann

char b_9; // = ???
printf("b[9] = %d\n", b_9);

Nun, das ist ein vollständig legale Transformation, denn da auf das Array außerhalb der Grenzen zugegriffen wurde, ist das Verhalten völlig undefiniert. Erst in der späteren Phase merkt er dann, dass diese Variable, die ein Ersatz für ist b[9]ist nicht initialisiert und gibt die Diagnosemeldung aus.

Warum ich das glaube? Denn wenn ich hinzufüge nur jeder Code, der wird Hinweis die Adresse des Arrays in Erinnerungzum Beispiel printf("%p\n", &b[8]); Überall ist das Array jetzt vollständig im Speicher realisiert und der Compiler wird es diagnostizieren Array-Index liegt oberhalb der Array-Grenzen.

Was ich noch interessanter finde, ist, dass GCC den Zugriff außerhalb der Grenzen überhaupt nicht diagnostiziert, es sei denn, Optimierungen sind aktiviert. Dies würde wiederum darauf hindeuten, dass Sie jedes Mal, wenn Sie ein neues Programm schreiben, es mit aktivierten Optimierungen kompilieren sollten, um die Fehler gut sichtbar zu machen, anstatt sie im Debug-Modus zu verbergen;)

Das Verhalten beim Lesen b[9] oder b[10] ist nicht definiert.

Ihr Compiler gibt eine Warnung aus (muss nicht), obwohl der Warntext etwas irreführend, aber technisch nicht falsch ist. Meiner Meinung nach ziemlich clever. (AC-Compiler ist nicht erforderlich, um eine Diagnose für den Zugriff außerhalb der Grenzen auszustellen.)

Bezüglich &b[9]der Compiler ist nicht darf das dereferenzieren und muss es als auswerten b + 9. Sie dürfen einen Zeiger eins nach dem Ende eines Arrays setzen. Das Verhalten beim Setzen eines Zeigers auf &b[10] ist nicht definiert.

Einige zusätzliche experimentelle Ergebnisse.

Verwenden char b[9] Anstatt von char b[] scheint keinen unterschied zu machen, gcc warnt trotzdem gleich mit char b[9].

Interessanterweise initialisiert man das One-Passed-Element über das „next“-Member in a struct 1) stillt die “nicht initialisierte” Warnung und 2) warnt nicht vor dem Zugriff außerhalb des Arrays.

#include <stdio.h>

typedef struct {
  char c[9];
  char d[9];
} TwoNines;

int main(void) {
  char b[9] = { 'N', 'i', 'c', 'e', ' ', 'y', 'o', 'u', '!' };
  printf("b[] size %zu\n", sizeof b);
  printf("b[9] = %d\n", b[9]);   // 'b[9]' is used uninitialized in this function [-Wuninitialized]

  TwoNines e = { { 'N', 'i', 'c', 'e', ' ', 'y', 'o', 'u', '!' }, //
                 { 'N', 'i', 'c', 'e', ' ', 'y', 'o', 'u', '!' } };

  printf("e size %zu\n", sizeof e);
  printf("e.c[9] = %d\n", e.c[9]);   // No warning.

  return 0;
}

Ausgabe

b[] size 9
b[9] = 0
e size 18    // With 18, we know `e` is packed.
e.c[9] = 78  // 'N'

Anmerkungen:
gcc -std=c11 -O3 -g3 -pedantic -Wall -Wextra -Wconversion -c -fmessage-length=0 -v -MMD -MP …
gcc/gcc-7.3.0-2.i686

Wenn Sie den Code mit -O2 kompilieren, wird diese Variable aufgrund der Trivialität des Beispiels optimiert. Die Warnung ist also zu 100% richtig