我對 C 編程比較陌生，在運行以下代碼并使用 gdb 和 lldb 除錯它時，我偶然發現了一個對我來說無法解釋的行為。
簡而言之：當在雙嵌套for回圈內訪問二維陣列中的值時交換索引 i 和 j (max i != max j) 時，如果我使用array[i訪問該值似乎并不重要][j] 或陣列[j][i]。
這兩個回圈和陣列大部分是相同的。
unsigned matrix[3][1] =
{
{3},
{4},
{5}
};
//Loop1
for (size_t i = 0; i < sizeof(matrix) / sizeof(*matrix); i )
{
for (size_t j = 0; j < sizeof(matrix[i]) / sizeof(*matrix[i]); j )
{
matrix[i][j] <<= 1;
printf("matrix[%zu][%zu] has the value: %d\n", i, j, matrix[i][j]);
}
}
//same two dimensional array as matrix
unsigned matrix2[3][1] =
{
{3},
{4},
{5}
};
//Loop2, basically the same loop as Loop1
for (size_t i = 0; i < sizeof(matrix2) / sizeof(*matrix2); i )
{
for (size_t j = 0; j < sizeof(matrix2[i]) / sizeof(*matrix2[i]); j )
{
//swapped i and j here
matrix2[j][i] <<= 1;
printf("matrix2[%zu][%zu] has the value: %d\n", j, i, matrix2[j][i]);
}
}
我在這里想念什么嗎？
在這兩種情況下，i 在外回圈結束時傳遞值 2，而 j 在內回圈結束時傳遞值 0。
直觀地說，matrix[0][2] 應該拋出例外，因為每一行只有一個元素。
uj5u.com熱心網友回復：
我將采取與其他受訪者略有不同的方法。
就記憶體布局而言，從技術上講，您并沒有在陣列邊界之外進行讀取。從人類的角度來看，你是（索引 [0][2] 不存在！），但陣列的記憶體布局是連續的。矩陣的每一“行”彼此相鄰存盤。
在記憶體中，您的陣列存盤為： | ? | 3 | 4 | 5 | ? | 因此，當您索引matrix[1][0]或matrix [0][1]訪問記憶體中的相同位置時。如果您的陣列大于 1 維寬，則不會出現這種情況。
例如，將您的陣列替換為以下陣列并進行實驗。您可以通過索引matrix[0][2]或訪問整數“4” matrix [1][0]。位置 [0][2]不應該存在，但它確實存在，因為記憶體是連續的。
unsigned matrix[3][2] =
{
{3, 6},
{4, 8},
{5, 10}
};
uj5u.com熱心網友回復：
糟糕，matrix[0][2] 應該拋出例外，因為每一行只有一個元素......
如果嘗試越界訪問，某些語言確實會通過例外警告程式員，但 C 不會。它只是呼叫Undefined Behavior。從技術角度來看，這意味著編譯器不必測驗越界條件。從操作的角度來看，這意味著任何事情都可能發生，包括預期的行為……或立即崩潰……或修改不相關的變數……或……
uj5u.com熱心網友回復：
如果我的 C 技能不是非常生疏，那么您正在閱讀“不安全的記憶體”。
本質上，您的矩陣被宣告為一個位元組塊。在那個位元組塊之后還有更多位元組。這些是什么？通常有更多的變數被宣告為你的程式資料。一旦到達程式資料塊的末尾，您就到達了用戶代碼存盤塊（編碼的 ASM 指令）。
大多數語言通過以某種方式跟蹤有效訪問的最后一個索引來執行檢查并在超出范圍時拋出例外。C 不會那樣做，而這樣做是你自己的責任。如果您不小心，您可能會覆寫程式代碼的重要部分。
可以對不清理用戶輸入的 C 程式執行一些攻擊，例如緩沖區溢位；它利用了它所描述的內容。
本質上，如果您宣告char[]長度為 N 的 a 并存盤來自外部的字串，并且該字串的長度恰好為 N X，您將覆寫程式記憶體（指令）。
使用正確的字符序列，您可以將自己的匯編代碼注入到正在運行的程式中，該程式不會清除用戶輸入
uj5u.com熱心網友回復：
由于您的陣列是 int 并且所有元素的大小都相同，因此我沒有看到任何問題，因為您的陣列存盤在 RAM 中的連續空間中，并且您使用矩陣的特殊情況，其中反轉索引沒有副作用。
- 在第一個回圈中，您的索引是 [0][0]、[1][0]、[2][0]
- 在第二個回圈中，您的索引是 [0][0], [0][1], [0][2]
現在嘗試線性訪問，因為您的陣列作為線性陣列保存到 RAM 中。
address of element = row * NCOL col
row: is row number
NCOL: number of columns into your matrix
col : the column number
so the linear index for :
[0][2] ==> 0 * 1 2 = 2 /* the third element*/
[2][0] ==> 2 * 1 0 = 2 /* always the third element */
但是，如果您使用 nxm 矩陣，則 n >= 1 且 m > 1 且 n != m。如果您反轉索引，結果將不一樣。
因此，如果您采用 4 x 2 矩陣
linear index of [3][1] = 3 * 2 1 = 7
linear index of [1][3] = 1 * 2 3 = 5 /* even [1][3] is out of the range of your matrix index */
[1][3] you will manipulate the element [2][1]
所以在操作矩陣索引時要小心。
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