为什么这段代码表现得很奇怪？

Question

我在 C++ 中有这段代码，它给出了奇怪的输出：

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
    int r[15]={0};
    int n = 5;
    r[15]=20;
    cout<<n;    
}

输出显然应该是 5，但它给了我 20。现在我知道 r[15] 超出了范围。这段代码应该在尝试访问 r[15] 时抛出异常，不是吗？但是，它可以使用 g++ 正常编译并给出错误的输出。我无法弄清楚是什么导致了这种异常。有人可以帮忙吗？

仅供参考，这段代码只是一个示例，我必须从更大的代码中找出这个错误，这花了我很多时间，否则，如果抛出异常，本可以节省时间。

更新： 我检查了以下代码：

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
    int n = 5;
    int r[15]={0};
    r[15]=20;
    cout<<n;
}

Output:
20

我也检查了以下代码：

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
    int n = 5;
    int a=5;
    int r[15]={0};
    r[15]=20;
    cout<<n<<endl<<a;
}

Output:
5
5

因此，如果堆栈解释正确，则在这种情况下也应该修改其中一个值，对吗？事实并非如此。

Answer 1

由于 r 是一个包含 15 个元素的数组，因此 r[14] 是最后一个元素。因此 r[15]=20; 是未定义的行为。 C++ 不进行边界检查，因此在处理普通数组时不会出现异常。

在您的情况下，r[15]=20恰好覆盖存储n的精确位置处的堆栈。

Answer 2

现在我知道r[15]超出了范围。此代码应该在尝试访问 r[15] 时引发异常，不是吗？

除非您使用某种检查库，否则不会。 C（和 C++）非常接近机器，因此您可能会遇到这种情况。 （这是它们力量的一部分。）某些编译器上有编译器标志，它们会插入边界检查（以运行时成本），但 gcc 不会这样做（您可以找到补丁集将其添加为一个功能，虽然我认为只适用于 C)。

那里发生的事情（显然）是您的 n 变量在 r 数组的 15 个槽之后立即结束在堆栈上：

+-------+
| r[0]  |
| r[1]  |
| r[2]  |
...
| r[13] |
| r[14] |
| n     |
+-------+

...因此写入您的输出- of-bounds 条目 r[15] 最终会覆盖它（在您的特定情况下；这不是您可以或不应该指望的行为，堆栈上的事物的顺序未定义为由它们在源中声明的顺序，也可能不是）。