把我们的逻辑依赖于语言未定义的行为不是一个好主意。除了在这篇文章中所提到/讨论的内容之外，我想提到的是，使用现代c++方法/风格，这样的程序可能无法编译。

这在我之前的文章中提到过，其中包含了自动功能的优势和相同的有用链接。

https://stackoverflow.com/a/26170069/2724703

因此，如果我们改变上面的代码并用auto替换实际的类型，程序甚至无法编译。

void updateEffect(){
    for(int i=0;i<1000;i++){
        auto r;
        auto g;
        auto b;
        star[i].setColor(r%255,g%255,b%255);
        auto isVisible;
        star[i].setVisible(isVisible);
    }
}

真的不好!坏习惯，坏结果。 考虑:

A_Function_that_use_a_lot_the_Stack();
updateEffect();

如果函数A_Function_that_use_a_lot_the_Stack()总是进行相同的初始化，则堆栈上保留相同的数据。这些数据就是我们调用updateEffect()得到的:总是相同的值!

不，太糟糕了。

使用未初始化变量的行为在C和c++中都是未定义的，而且这样的方案不太可能具有理想的统计属性。

如果你想要一个“快速而肮脏”的随机数生成器，那么rand()是你最好的选择。在它的实现中，它所做的只是一个乘法、一个加法和一个模数。

我所知道的最快的生成器需要你使用uint32_t作为伪随机变量I的类型，并使用

I = 1664525 * I + 1013904223

生成连续的值。你可以选择任何你喜欢的I的初始值(称为种子)。显然你可以内联编码。无符号类型的标准保证包装充当模数。(数字常数是由杰出的科学程序员Donald Knuth精心挑选的。)

There are certain situations in which uninitialized memory may be safely read using type "unsigned char*" [e.g. a buffer returned from malloc]. Code may read such memory without having to worry about the compiler throwing causality out the window, and there are times when it may be more efficient to have code be prepared for anything memory might contain than to ensure that uninitialized data won't be read (a commonplace example of this would be using memcpy on partially-initialized buffer rather than discretely copying all of the elements that contain meaningful data).

然而，即使在这种情况下，人们也应该始终假设，如果字节的任何组合特别烦人，那么读取它总是会产生字节的模式(如果某个模式在生产中是烦人的，但在开发中不是，那么这种模式直到代码进入生产中才会出现)。

Reading uninitialized memory might be useful as part of a random-generation strategy in an embedded system where one can be sure the memory has never been written with substantially-non-random content since the last time the system was powered on, and if the manufacturing process used for the memory causes its power-on state to vary in semi-random fashion. Code should work even if all devices always yield the same data, but in cases where e.g. a group of nodes each need to select arbitrary unique IDs as quickly as possible, having a "not very random" generator which gives half the nodes the same initial ID might be better than not having any initial source of randomness at all.

由于安全原因，必须清理分配给程序的新内存，否则信息可能会被使用，密码可能会从一个应用程序泄漏到另一个应用程序。只有在重用内存时，才会得到不同于0的值。很有可能，在堆栈上，前一个值是固定的，因为前一个内存的使用是固定的。

让我说清楚一点:我们不会在程序中调用未定义的行为。这从来都不是一个好主意，就这样。这条规则很少有例外;例如，如果您是实现offsetof的库实现者。如果您的情况属于这种例外，您可能已经知道这一点。在这种情况下，我们知道使用未初始化的自动变量是未定义的行为。

编译器对未定义行为的优化变得非常积极，我们可以发现许多未定义行为导致安全缺陷的情况。最臭名昭著的例子可能是Linux内核空指针检查删除，我在回答c++编译错误时提到过?围绕未定义行为的编译器优化将有限循环变成无限循环。

我们可以阅读CERT的危险优化和因果关系的损失(视频)，其中说:

Increasingly, compiler writers are taking advantage of undefined behaviors in the C and C++ programming languages to improve optimizations. Frequently, these optimizations are interfering with the ability of developers to perform cause-effect analysis on their source code, that is, analyzing the dependence of downstream results on prior results. Consequently, these optimizations are eliminating causality in software and are increasing the probability of software faults, defects, and vulnerabilities.

特别是关于不确定值，C标准缺陷报告451:未初始化自动变量的不稳定性是一些有趣的阅读。它还没有解决，但引入了不稳定值的概念，这意味着值的不确定性可能在程序中传播，并且在程序的不同位置可能有不同的不确定值。

我不知道有什么例子会发生这种情况，但在这一点上，我们不能排除这种可能性。

真实的例子，而不是你期望的结果

你不太可能得到随机值。编译器可以优化整个循环。例如，用这个简化的例子:

void updateEffect(int  arr[20]){
    for(int i=0;i<20;i++){
        int r ;    
        arr[i] = r ;
    }
}

Clang优化了它(看现场):

updateEffect(int*):                     # @updateEffect(int*)
    retq

或者可能得到全0，就像这个修改后的情况:

void updateEffect(int  arr[20]){
    for(int i=0;i<20;i++){
        int r ;    
        arr[i] = r%255 ;
    }
}

现场观看:

updateEffect(int*):                     # @updateEffect(int*)
    xorps   %xmm0, %xmm0
    movups  %xmm0, 64(%rdi)
    movups  %xmm0, 48(%rdi)
    movups  %xmm0, 32(%rdi)
    movups  %xmm0, 16(%rdi)
    movups  %xmm0, (%rdi)
    retq

这两种情况都是完全可以接受的未定义行为形式。

注意，如果我们在一个Itanium上，我们可能会得到一个trap值:

[…]如果寄存器恰好保存了一个特殊的“not-a-thing”值， 读取寄存器陷阱，除了一些指令[…]

其他重要事项

有趣的是，在UB Canaries项目中，gcc和clang在利用未初始化内存的未定义行为方面存在差异。文章指出(重点是我的):

Of course we need to be completely clear with ourselves that any such expectation has nothing to do with the language standard and everything to do with what a particular compiler happens to do, either because the providers of that compiler are unwilling to exploit that UB or just because they have not gotten around to exploiting it yet. When no real guarantee from the compiler provider exists, we like to say that as-yet unexploited UBs are time bombs: they’re waiting to go off next month or next year when the compiler gets a bit more aggressive.

正如Matthieu M.指出的，每个C程序员应该知道的关于未定义行为#2/3也与这个问题有关。它说了很多(重点是我的):

The important and scary thing to realize is that just about any optimization based on undefined behavior can start being triggered on buggy code at any time in the future. Inlining, loop unrolling, memory promotion and other optimizations will keep getting better, and a significant part of their reason for existing is to expose secondary optimizations like the ones above. To me, this is deeply dissatisfying, partially because the compiler inevitably ends up getting blamed, but also because it means that huge bodies of C code are land mines just waiting to explode.

为了完整起见，我可能应该提到实现可以选择使未定义的行为定义良好，例如gcc允许类型双关语通过联合，而在c++中这似乎是未定义的行为。如果是这种情况，实现应该记录它，这通常是不可移植的。