由F2C编译器优化时，C++翻译的代码中断

Question

我有一个c++程序，它的方法如下所示：

int myMethod(int* arr1, int* arr2, int* index)
{
    arr1--;        
    arr2--;
    int val = arr1[*index];
    int val2 = arr2[val];
    return doMoreThings(val);
}

在启用优化(/O2)的情况下，不会执行第一个指针减少的第一行。我正在同时调试优化的和非优化的构建，优化的构建步骤通过减少，而非优化的程序执行它。这在以后使用arr*index访问数组时会产生明显的行为差异。

更新

正如@stefaanv所指出的，如果编译器更改为递减的访问索引(它似乎是这样做的)，则编译器确实可以省略该减量。因此，省略的减少并不是导致行为差异的原因。相反，在矩阵的使用中有一些东西导致了它。

再看一看，我把范围缩小到一个包含执行矩阵乘法的嵌套循环的方法。该方法的部分内容如下:涉及3个数组: a、wa和t。在该方法的开头，f2c转换器使用了一个递减，以便在fortran中为6乘6的数组是c中的平面double[36]。但是为了能够使用旧的索引，它将数组指针按矩阵中的列数向后移动。

通常，在这个f2c翻译的程序中，平面数组是以&someArray[1]的形式传递的，方法从每一个数组的递减开始。@Christoph指出，这应该是有效的，因为数组的递减永远不会超出其声明的范围。

在这种方法中，传入的数组不是作为指向元素的指针传递到数组&someArray[1]中，而是在这里，数组是以固定大小声明的本地静态数组，例如mat[36]，并直接传递给乘法方法。

void test()
{
    double mat[36];
    ...
    mul(mat, .., ..)
}

void mul(double* a, double* t, double*wa, int M, int N, int K)
{
    // F2C array decrements.
    a -= (1+M); // E.g. decrement by seven for a[6x6]!
    t -= (1+N); 
    wa--;
    ...
    for (j = K; j <= M; ++j) {         
       for (i = 1; i <= N; ++i) {
          ii = K;
          wa[i] = 0.;          
          for (p = 1; p <= N; ++p) {
             wa[i] += t[p + i * t_dim1] * a[ii + j * a_dim1];
             ++ii;
          }
       }

       ii = K;      
       for (i = 1; i <= N; ++i) {
          a[ii + j * a_dim1] = wa[i];
          if (j > kn) {
             a[j + ii * a_dim1] = wa[i];
          }
          ++ii;
      }
    }
 }    

所以问题是：

这是否意味着行为是未定义的，并且在执行f2c在这里所做的操作时可能会中断，即从double36数组指针中减去7，然后在正确的位置访问数组中的所有项(偏移量7)？

编辑:在C常见问题中找到了这个，这适用于这里吗？

指针算法只在指针指向同一分配内存块内的指针，或指向经过该块内存的假想“终止”元素时才定义；否则，即使指针未被取消引用，行为也是未定义的。……参考文献: K&R2，Sec.5.3第100页，证券交易委员会。5.4第102-3页，证券交易委员会。A7.7第205-6页；ISO Sec。6.3.6；理由证券分节。3.2.2.3.

更新2:

如果我使用递减索引而不是递减指针重新编译多维数组，

#define a_ref(a_1,a_2) a[(a_2)*a_dim1 + a_1 - 1 - a_dim1]

a_ref(1,2);

然后，不管优化如何，该方法都会产生相同的(预期的)输出。单维数组(仅由一个数组递减)似乎不会产生任何问题。

我可以将程序中的所有多维数组更改为使用上面的访问方法，但是单个昏暗数组的数量太多，无法手动更改，因此理想情况下，我希望有一个对两者都适用的解决方案。

新问题：

• 是否有选项让f2c使用这个数组访问方法而不是指针篡改？这似乎是f2c中的一个简单更改，并生成定义良好的代码，因此您可能会认为它已经是一个选项。
• 除了跳过优化和希望程序行为良好(尽管依赖于未定义的行为)，还有其他解决方案来解决这个问题吗？
• 在c++编译器中有什么我可以做的吗？我使用微软C++ (2010)编译，作为一个托管c++项目。

Answer 1

优化器只应确保没有明显的行为更改，因此它可以选择不执行递减操作，并使用递减索引访问数据(额外的偏移量可以是操作代码的一部分)，因为函数使用指向数组的指针的副本。您没有告诉我们如何实际访问数组，以及优化器是否实际上引入了错误，因此我只能猜到这一点。

但是，正如slartibartfast已经说过的:这是一个未定义的行为，在检查*index >0之后，应该用int val = arr1[*index-1];代替减少

Answer 2

将指针到数组移出指定的范围，然后访问它(尽管完整的表达式回到范围内)是未定义的行为AFAIK。然而，在几乎每一个实现上，这段代码都应该按照预期工作，所以问题是，您在看什么？也许在从arr1[]获取int的汇编程序指令中有一个隐含的预减量？仅仅因为您没有看到调试器中的减少，并不意味着它不存在。检查是否通过向其写入一个可区分的值来访问正确的元素。