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PaulH's questions

Martin Hope
PaulH
Asked: 2024-12-20 00:46:29 +0800 CST
  • 5

我在代码审查中对 std::copy 行感到担忧。我对其运行了 clang sanitizer，确认了该问题。我进入调试器，发现副本并未像我预期的那样溢出到结构中的下一个字段，我不明白为什么会这样。

在下面的程序中，在 std::copy 中，8旨在表示 8 个元素（long 类型）；但是 的类型src.arr[0]是pointer to long[4]。因此，我预计8会尝试复制 8 个 long[4] 项，从而溢出 后面的数组arr；即overflowArray字段。但在我的测试中，它没有这样做，并且在审查的程序中它也没有溢出。

下面的程序中，clang 报告以下行未定义行为，但目前给出了预期结果。一个重要的问题：此代码在不同的平台和/或编译器上是否会导致不正确的结果？

std::copy(src.arr[0], src.arr[0] + 8, dst.arr[0]);


#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <numeric>
#include <cstring>

struct Astruct
{
    long arr[2][4];
    long overflowArray[8];
};

void printAstruct(Astruct str)
{
    std::cout << "arr: ";
    for( size_t i = 0; i < 2; ++i)
    {
        for( size_t j = 0; j < 4; ++j)
        {
            std::cout << str.arr[i][j] << " ";
        }
    }
    std::cout << ";  overflowArray: ";
    for( size_t k = 0; k < 8; ++k)
    {
        std::cout << str.overflowArray[k] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
}

void fillArray(Astruct& );

int main()
{
    Astruct src{};
    Astruct dst{};

    std::cout << "src size: " << sizeof(src.arr) << "; dst size:" << sizeof(src.overflowArray) << std::endl;
    // SETUP
    std::cout << "dst before copy" << std::endl;
    printAstruct(dst);
    long* srcStart = &src.arr[0][0];
    memset(srcStart, 0xFF, sizeof(src.arr));

    std::cout << "src:" << std::endl;
    printAstruct(src);
    
    // the Smell: src.arr[0] is type: array of 4 longs:
    std::copy(src.arr[0], src.arr[0] + 8, dst.arr[0]); // <--  Undefined Behavior

    std::cout << "\ndst after copy:" << std::endl;
    printAstruct(dst);
}

输出：

src size: 32; dst size:32
dst before copy
arr: 0 0 0 0 0 0 0 0 ;  overflowArray: 0 0 0 0 0 0 0 0 
src:
arr: -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 ;  overflowArray: 0 0 0 0 0 0 0 0 

dst after copy:
arr: -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 ;  overflowArray: 0 0 0 0 0 0 0 0  <-- I expected these 0's to be overwritten

看来我看到的是正确的，smell正如 clang sanitizer 所确认的，但我不明白为什么没有发生溢出，因为8应该将结束地址推进到 8long秒之后。

用消毒剂冲洗并确认了气味：

runtime error: index 8 out of bounds for type 'long[4]'
SUMMARY: UndefinedBehaviorSanitizer: undefined-behavior

为什么 overflowArray 没有被覆盖？它可以在其他平台和/或编译器中被覆盖吗？

我把代码改成：

std::copy(&src.arr[0][0], &src.arr[0][0] + 8, &dst.arr[0][0]);

因为&src.arr[0][0]是pointer to long。但有人告诉我这太令人困惑了，而且原始地址和我更改的地址都相同。

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