2D数组索引 – 未定义的行为？

我最近遇到了一些代码，做了一些有问题的2D数组索引操作。以下面的代码示例为例：

int a[5][5]; a[0][20] = 3; a[-2][15] = 4; a[5][-3] = 5;

上面的索引操作是否受到未定义的行为的影响？

这是未定义的行为，这就是原因。

多维数组访问可以分解为一系列单维数组访问。换句话说，表达式a[i][j]可以被认为是(a[i])[j] 。引用C11§6.5.2.1/ 2：

下标运算符[]的定义是E1[E2]与(*((E1)+(E2))) 。

这意味着以上与*(*(a + i) + j) 。遵循C11§6.5.6/ 8关于添加整数和指针（强调我的）：

如果指针操作数和结果都指向同一个数组对象的元素，或者指向数组对象的最后一个元素，则评估不应产生溢出; 否则，行为未定义 。

换句话说，如果a[i]不是有效索引，则行为立即未定义，即使“直观地” a[i][j]似乎是有界的。

因此，在第一种情况下， a[0]有效，但以下[20]不是，因为a[0]的类型是int[5] 。因此，索引20超出范围。

在第二种情况下， a[-1]已经超出范围，因此已经是UB。

然而，在最后一种情况下，表达式a[5]指向数组的最后一个元素之后的一个，根据§6.5.6/ 8有效：

…如果表达式P指向数组对象的最后一个元素，则表达式(P)+1指向数组对象的最后一个元素之后的一个…

但是，在同一段后面：

如果结果指向数组对象的最后一个元素之后，则不应将其用作已计算的一元*运算符的操作数。

因此，虽然a[5]是一个有效的指针，但是解引用它会导致未定义的行为，这是由最终的[-3]索引引起的（其中，也是越界，因此是UB）。

是的，这是未定义的行为。

具有负索引的数组索引是未定义的行为。抱歉，在大多数架构/编译器中，[ *(&a - 3) a[-3]与*(&a - 3)相同，并且在没有警告的情况下被接受，但C语言允许您向指针添加负整数，但不使用负值作为数组索引。诅咒甚至没有在运行时检查。

此外，在将前面的数组定义为指针时，还有一些问题需要解决。你可以只保留未指定的第一个子索引，而不是更多，如：

 int a[][3][2]; /* array of unspecified size, definition is alias of int (*a)[3][2]; */

（实际上，上面是一个指针定义，而不是一个数组，只是打印sizeof a ）

要么

int a [4] [3] [2]; / * 24个整数数组，大小为24 * sizeof（int）* /

当你这样做时，评估偏移的方法对于数组而言不同于指针，所以要小心。在数组的情况下， int a[I][J][K];

 &a[i][j][k]

放在

 &a + i*(sizeof(int)*J*K) + j*(sizeof(int)*K) + k*(sizeof(int))

但是当你宣布时

 int ***a;

然后a[i][j][k]与：

*(*(*(&a+i)+j)+k) ，意味着您必须取消引用指针a ，然后将(sizeof(int **))*i到其值，然后再取消引用，然后添加(sizeof (int *))*j到该值，然后取消引用它，并将(sizeof(int))*k到该值以获取数据的确切地址。