我知道未初始化的局部变量是未定义的行为(UB),而且值可能有陷阱表示,这可能会影响进一步的操作,但有时我想使用随机数仅为视觉表示,而不会在程序的其他部分进一步使用它们,例如,在视觉效果中设置随机颜色的东西,例如:

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

比那么快吗

void updateEffect(){
    for(int i=0;i<1000;i++){
        star[i].setColor(rand()%255,rand()%255,rand()%255);
        star[i].setVisible(rand()%2==0?true:false);
    }
}

也比其他随机数生成器快吗?


当前回答

正如其他人已经提到的,这是未定义的行为(UB),但它可能“有效”。

除了其他人已经提到的问题之外,我还看到了另一个问题(缺点)——它不能在C和c++以外的任何语言中工作。我知道这个问题是关于c++的,但是如果你能写出好的c++代码和Java代码,这不是问题,那为什么不呢?也许有一天有人将不得不将其移植到其他语言,并且搜索像这样的“魔术”UB所导致的错误绝对是一场噩梦(特别是对于没有经验的C/ c++开发人员)。

这里有一个关于另一个类似UB的问题。想象一下,你试图在不知道这个UB的情况下找到这样的bug。如果你想阅读更多关于C/ c++中这些奇怪的东西,请阅读链接中的问题答案,并查看这个很棒的幻灯片。它将帮助你理解引擎盖下面是什么以及它是如何工作的;这不仅仅是另一个充满“魔力”的幻灯片。我确信即使是大多数有经验的C/c++程序员也能从中学到很多东西。

其他回答

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。)

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);
    }
}

未定义的行为是未定义的。这并不意味着你得到了一个未定义的值,这意味着程序可以做任何事情,并且仍然满足语言规范。

一个好的优化编译器应该

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

并编译成noop。这当然比任何其他选择都要快。它的缺点是什么都做不了,但这就是未定义行为的缺点。

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。