为什么gcc不能一致地编译这段代码？

Question

我正在为我正在参加的C编程课程做实验工作。 我在我的本地Cygwin目录中编写了代码，用gcc编译它， gcc的可执行文件完全按照我想要的方式工作而没有任何错误。

当我将代码复制到学校的UNIX服务器并使用gcc编译时，我没有收到任何错误，但是当我尝试运行它时，没有任何反应。

我尝试做gcc 2darray.c -Wall -pedantic ，这是返回的内容：

2darray.c: In function 'main':
2darray.c:5:3: warning: missing braces around initializer [-Wmissing-braces]
2darray.c:5:3: warning: (near initialization for 'M[0]') [-Wmissing-braces]
2darray.c:5:24: warning: C++ style comments are not allowed in ISO C90 [enabled by default]
2darray.c:5:24: warning: (this will be reported only once per input file) [enabled by default]

这些错误提到了有关初始化数组M一些内容，但我没有看到我初始化它的方式有任何问题。 这是我正在尝试编译的代码：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
  int M[10][10] = {0}; // creating a 10x10 array and initializing it to 0
  int i, j; // loop variables
  int sum[10] = {0}; // creating an array to hold the sums of each column of 2d array M

  for (i = 1; i < 10; i++) // assigning values to array M as specified in directions
    {
      for (j = i - 1; j < i; j++)
        {
          M[i][j] = -i;
          M[i][j+1] = i;
          M[i][j+2] = -i;
        }
    }

  for (i = 0; i < 10; i++) // printing array M
    {
      for(j = 0; j < 10; j++)
        {
          printf("%3d", M[i][j]);
        }
      printf("\n");
    }

  printf("\n");
  for (i = 0; i < 10; i++) // calculating sum of each column
    {
      for (j = 0; j < 10; j++)
        {
          sum[i] = M[j][i] + sum[i];
        }
      printf("%3d", sum[i]);  // printing array sum
    }

  return 0;
}

我尝试在变量声明和第一个for循环和打印的语句之间插入一个printf语句，所以我的循环中可能出现问题？

如果相关，这是我的Cygwin目录中输出的内容以及我学校UNIX目录中的内容：

  0  0  0  0  0  0  0  0  0  0
 -1  1 -1  0  0  0  0  0  0  0
  0 -2  2 -2  0  0  0  0  0  0
  0  0 -3  3 -3  0  0  0  0  0
  0  0  0 -4  4 -4  0  0  0  0
  0  0  0  0 -5  5 -5  0  0  0
  0  0  0  0  0 -6  6 -6  0  0
  0  0  0  0  0  0 -7  7 -7  0
  0  0  0  0  0  0  0 -8  8 -8
  0  0  0  0  0  0  0  0 -9  9

 -1 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8  1

Answer 1

您正在访问其边界外的数组M的行，从而导致未定义的行为。

for (i = 1; i < 10; i++) 
// i ranges from 1 to 9
  {
    for (j = i - 1; j < i; j++)
    // j ranges from i-1 (0 when i==1) to i-1 (8 when i==9)
    // Consider what happens when j==8
      {
        M[i][j] = -i;       // j == 8
        M[i][j+1] = i;      // j == 9
        M[i][j+2] = -i;     // j == 10, out of bounds
      }
  }

当我查看你的代码时， j+2索引让我觉得最有可能进行越界访问。 我复制了你的程序并添加了一行：

      M[i][j] = -i;
      M[i][j+1] = i;
      if (j+2 >= 10) puts("OUT OF RANGE");
      M[i][j+2] = -i;

当我运行该程序时，它打印了OUT OF RANGE 。

至于你从gcc -Wall -pedantic获得的警告，它们并不是真正的问题。 使用-std=c99进行编译可以避免有关//注释的警告。 “缺失的大括号”警告是虚假的。 嵌套数据结构的初始值设定项中的嵌套大括号是可选的， {0}是将整个数据结构（数组，结构，并集）初始化为零的完全有效的惯用法。 最新版本的gcc（特别是5.2.0）没有对此发出警告。

Answer 2

clang和gcc的最新版本附带了一个可以轻视这些问题的工具。 请始终使用它，它将为您节省大量时间寻找错误。

$ gcc s.c -Wall -Wextra -fsanitize=undefined
$ ./a.out
s.c:15:15: runtime error: index 10 out of bounds for type 'int [10]'
s.c:15:21: runtime error: store to address 0x7fff6c53f2c0 with insufficient space for an object of type 'int'
0x7fff6c53f2c0: note: pointer points here
 09 00 00 00  e5 ef 74 8a 11 7f 00 00  08 00 00 00 09 00 00 00  b0 10 40 00 00 00 00 00  00 00 00 00
              ^

显然，cygwin可能还不支持libubsan，所以你可能需要-fsanitize-undefined-trap-on-error ，它用一个简单的陷阱取代了很好的错误信息，你可以用gdb进行调查。 是的，调试器是另一种工具，需要一点时间来学习，但不是那么多，它将为您节省更多时间来查找错误。