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

未定义的行为意味着编译器的作者可以自由地忽略这个问题,因为无论发生什么,程序员都没有权利抱怨。

理论上,当进入UB域时,任何事情都可能发生(包括守护进程从你鼻子上飞出去),通常意味着编译器作者不会关心,对于局部变量,其值将是当时堆栈内存中的任何值。

这也意味着内容通常是“奇怪的”,但是是固定的,或者是稍微随机的,或者是可变的,但是有一个清晰的模式(例如,在每次迭代中增加值)。

当然,你不能指望它是一个不错的随机生成器。

其他回答

如果操作得当,使用未初始化的数据来获得随机性并不一定是件坏事。事实上,OpenSSL正是这样做的,以播种它的PRNG。

显然,这种用法并没有很好地记录下来,因为有人注意到Valgrind抱怨使用未初始化的数据,并“修复”了它,导致了PRNG中的一个错误。

所以你可以这样做,但你需要知道你在做什么,并确保任何阅读你的代码的人都理解这一点。

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);
    }
}

还没有提到,但是调用未定义行为的代码路径可以做编译器想做的任何事情,例如:

void updateEffect(){}

这肯定比你正确的循环快,因为有UB,是完全符合的。

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。

我喜欢你的思维方式。真的是跳出了框框。然而,这种权衡真的不值得。内存和运行时的权衡是一个问题,但运行时的未定义行为却不是。

知道自己使用如此“随机”的业务逻辑,一定会让您感到非常不安。我不会那么做的。