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

您的特定代码示例可能无法实现您所期望的功能。虽然从技术上讲,循环的每次迭代都为r、g和b值重新创建局部变量,但实际上它们在堆栈上是完全相同的内存空间。因此,它不会在每次迭代中重新随机化,你最终将为1000种颜色中的每一种分配相同的3个值,而不管r、g和b最初是多么随机。

事实上,如果它确实有效,我会非常好奇是什么让它重新随机化。我唯一能想到的就是在这个堆栈上有一个交错的中断,这是不太可能的。也许内部优化将它们作为寄存器变量,而不是真正的内存位置,在循环中寄存器被重用,这也会奏效,特别是如果设置可见性函数特别需要寄存器的话。不过,这远不是随机的。

其他回答

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……)

正如这里大多数人提到的未定义行为。未定义也意味着你可以得到一些有效的整数值(幸运的是),在这种情况下,这将更快(因为rand函数调用没有进行)。 但不要实际使用它。我相信这将会带来可怕的结果,因为运气并不总是伴随着你。

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。

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。

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。