みていぎどうさ
C言語やC++の規格が、結果について何も要求していない動作。符号付き整数のオーバーフロー、配列の範囲外の読み書き、NULL ポインタの参照、解放した領域の使用、負の値の左シフトなどが当てはまる。コンパイラは正しいプログラムでは未定義動作が起きないと仮定して最適化してよいので、たまたま期待どおりに動くこともあれば、最適化の設定によって判定が消えるなど、予想しない結果になることもある。処理系が決めて文書に書く「処理系定義の動作」とは区別される。
「未定義動作」は、2分野の10問の練習問題に出てきます(C言語の基礎, コンパイラなど)。
この用語の分野: C言語の基礎
符号付き整数の演算のあふれ(INT_MAX + 1 など)、配列の範囲外の読み書き、初期化していない自動変数の値の使用、NULL ポインタやダングリングポインタを通した読み書き、同じ領域の二重解放、0での整数の割り算、型の幅以上のシフトや負の値の左シフトなどがあります。符号なし整数のあふれは未定義動作ではなく、2のべき乗で割った余りに戻ると決まっています。
コンパイラは「未定義動作は起きない」と仮定してよいので、x + 1 > x を常に真とみなしたり、*p を読んだ後の p == NULL の判定を削除したりします。そのため、-O0 では期待どおりに動いていたプログラムが、-O2 にしたりコンパイラの版を上げたりしただけで動かなくなることがあります。これはコンパイラの誤りではなく、プログラムが規格の前提を破っていることが原因です。
gcc や clang では、-fsanitize=undefined(UBSan)を付けると符号付き整数のオーバーフローなどを、-fsanitize=address(ASan)を付けると範囲外の読み書きや解放後の使用を、実行時に検出できます。-Wall や -Wextra の警告、静的解析のツール、MISRA C のような規約に沿った書き方も、未定義動作を減らすのに役立ちます。
正解：A. 規格が何も定めていない動作で、コンパイラはそれが起きないと仮定して最適化してよく、予想しない結果にもなる
未定義動作は、符号付き整数のオーバーフロー、配列の範囲外の参照、NULL ポインタの参照、解放後の使用などのように、規格が何も要求していない動作です。たまたま期待どおりに動くこともありますが、コンパイラは「正しいプログラムでは起きない」と仮定して最適化してよいため、最適化の設定やコンパイラの版を変えただけで結果が変わることがあります。これに対し、int の大きさや char の符号の有無のように、処理系が決めて文書に書く必要があるものを処理系定義の動作といいます。gcc や clang では -fsanitize=undefined を付けると、一部の未定義動作を実行時に検出できます。
処理系定義の動作は、int の大きさ、char の符号の有無、負の値の右シフトの結果のように、処理系が1つの振る舞いを選び、それを文書に書いておくものです。未定義動作は規格が何も要求しないもので、同じ処理系でも場面によって結果が変わってかまいません。移植性のあるプログラムでは、処理系定義の動作に頼る部分を明示し、未定義動作は起こさないようにします。
問題があります。今の環境でたまたま期待どおりに動いていても、最適化の設定、コンパイラの版、周りのコードが変わるだけで、別の結果になることがあります。セキュリティの点でも、範囲外の書き込みのような未定義動作は攻撃に悪用されるおそれがあります。
符号付き整数のオーバーフローは未定義動作なので、コンパイラは「正しいプログラムではオーバーフローは起きない」と仮定してよいことになっています。
C言語で、符号付き整数のオーバーフローは未定義動作である。この前提で、上の関数を最適化するコンパイラが生成しうるコード…未定義動作は、符号付き整数のオーバーフロー、配列の範囲外の参照、NULL ポインタの参照、解放後の使用などのように、規格が何も要求していない動作です。
C言語の規格でいう未定義動作の説明として、正しいものはどれか。int の 2147483647 + 1 のように、符号付き整数の演算の結果が表せる範囲を超えることは、未定義動作です。
int と unsigned int は32ビットとする。次のうち、C言語の規格で未定義動作になるものはどれか。これに対して、符号付きの整数型の計算のあふれは未定義動作です。
uint8_t は8ビットの符号なし整数型である。x を10回増やす上のコードを実行したときの出力として、正しいものは…fact(13) では最後の 13 × 479001600 の掛け算で符号付き整数のオーバーフローが起こり、これは未定義動作です。
int は32ビット(最大値 2147483647)とする。上の関数 fact(n) が、n の階乗をオーバーフローを…Amazonの検索結果へのリンクです。Amazonのアソシエイトとして、半導体教室は適格販売により収入を得ています。