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);
    }
}

好问题!

未定义并不意味着它是随机的。考虑一下，在全局未初始化变量中获得的值是由系统或您的/其他应用程序运行时遗留在那里的。根据您的系统对不再使用的内存的处理和/或系统和应用程序生成的值类型，您可能会得到:

总是一样的。 成为一小部分价值观中的一员。 获取一个或多个小范围内的值。 在16/32/64位系统的指针上看到许多可以被2/4/8整除的值 .．.

您将得到的值完全取决于系统和/或应用程序留下的非随机值。因此，确实会有一些噪音(除非您的系统删除不再使用的内存)，但您将从中提取的值池绝不是随机的。

对于局部变量，情况会变得更糟，因为它们直接来自您自己程序的堆栈。在执行其他代码期间，您的程序很有可能实际编写这些堆栈位置。我估计在这种情况下运气的机会非常低，而你所做的“随机”代码更改将尝试这种运气。

阅读随机性。正如你所看到的，随机性是一种非常特殊且难以获得的属性。一个常见的错误是，如果你只是采取一些难以跟踪的东西(比如你的建议)，你会得到一个随机的值。

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。

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。)

正如其他人所说，这将是快速的，但不是随机的。

大多数编译器对局部变量所做的是在堆栈上为它们抓取一些空间，而不是费心将其设置为任何东西(标准说它们不需要这样做，所以为什么要减慢生成的代码呢?)

在这种情况下，你将得到的值将取决于之前在堆栈上的内容——如果你在这个函数之前调用一个有100个局部char变量设置为'Q'的函数，然后在该函数返回后调用你的函数，那么你可能会发现你的“随机”值表现得就像你已经将memset()它们全部设置为'Q'。

重要的是，你的例子函数尝试使用这个，这些值不会改变每次你读取他们，他们将是相同的每一次。所以你会得到100颗星星都设置成相同的颜色和能见度。

而且，没有什么说编译器不应该初始化这些值——所以将来的编译器可能会这样做。

总的来说:坏主意，不要做。 (就像很多“聪明的”代码级优化一样……)

正如其他人所注意到的，这就是未定义行为(UB)。

实际上，它(可能)实际上(有点)管用。在x86[-64]架构上读取未初始化的寄存器确实会产生垃圾结果，而且可能不会做任何坏事(与例如Itanium相反，那里的寄存器可以被标记为无效，因此读取会传播NaN之类的错误)。

但这里存在两个主要问题:

It won't be particularly random. In this case, you're reading from the stack, so you'll get whatever was there previously. Which might be effectively random, completely structured, the password you entered ten minutes ago, or your grandmother's cookie recipe. It's Bad (capital 'B') practice to let things like this creep into your code. Technically, the compiler could insert reformat_hdd(); every time you read an undefined variable. It won't, but you shouldn't do it anyway. Don't do unsafe things. The fewer exceptions you make, the safer you are from accidental mistakes all the time.

UB更紧迫的问题是它使整个程序的行为没有定义。现代编译器可以使用它来省略大量的代码，甚至可以回溯到过去。玩UB就像维多利亚时代的工程师拆除一个活跃的核反应堆。有无数的事情会出错，而且您可能连一半的基本原则或实现的技术都不知道。这可能没什么，但你仍然不应该让它发生。看看其他漂亮的答案来了解细节。

还有，我会炒了你。