关于C++中数组下标越界不报错的问题

        C++中数组下标越界程序并不报错是因为编译器不会对数组下标作越界检查造成的。

        C语言非常重视运行时的效率,所以没有进行数组越界检查,而C++继承了C的效率要求,自然也不做数组越界检查。(检查数据越界,编译器就必须在生成的目标代码中加入额外的代码用于程序运行时检测下标是否越界,这就会导致程序的运行速度下降),先来看一段代码:

int a[2];//定义一个长度为2的int数组
a[0] = 1;
a[1] = 2;
a[2] = 4;//越界
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
    cout<<a[i]<<"  ";
}
cout<<endl;
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
    cout<<&a[i]<<"  ";
}

运行结果:

       第一行输出结果是a[0]、a[1]、a[2]的值,第二行分别输出它们三个的地址。可以发现他们在内存中是连续的。(int类型大小为4字节)。数组越界后,会自动接着前面那块内存往后写,这样带来的将会是一系列安全问题。因为界外的内存不确定是否已经存放了东西,如果不凑巧存放着比较重要的数据,那么数组越界后将会把这块内存上的重要数据替换掉,后果可想而知

C++中,通过重载下标运算符`[]`可以让用户自定义类型的对象像访问数组一样操作数据成员。对于二维数组来说,我们通常需要两次使用下标运算符来完成元素的定位。 ### 实现步骤 假设我们需要创建一个类 `Matrix` 来表示二维数组,并支持类似矩阵的操作: #### 示例代码 ```cpp #include <iostream> using namespace std; class Matrix { private: int rows; // 行数 int cols; // 列数 int** data; // 动态分配的二维数组 public: // 构造函数初始化二维数组 Matrix(int r, int c) : rows(r), cols(c) { data = new int*[rows]; for (int i = 0; i < rows; ++i) { data[i] = new int[cols]{}; } } // 拷贝构造函数、析构函数等省略... // 下标运算符的一级重载返回某一行 int* operator[](int rowIndex) { if (rowIndex >= rows || rowIndex < 0) throw out_of_range("Row index is out of range"); return data[rowIndex]; // 返回指向该行的指针 } // 获取列值的常量版本(防止修改) const int* operator[](int rowIndex) const { if (rowIndex >= rows || rowIndex < 0) throw out_of_range("Row index is out of range"); return data[rowIndex]; } ~Matrix() { // 析构函数释放动态内存 for (int i = 0; i < rows; ++i) delete[] data[i]; delete[] data; } void display() { for (int i = 0; i < rows; ++i) { for (int j = 0; j < cols; ++j) { cout << (*this)[i][j] << " "; // 使用operator[] } cout << endl; } } }; int main() { Matrix m(3, 4); m[1][2] = 5; // 调用重载后的 [] 运算符设置值 m.display(); // 显示结果 try { cout << m[10][0]; // 测试越界检查 } catch (const exception& e) { cerr << e.what() << '\n'; // 输出错误信息 } return 0; } ``` --- ### 工作原理解析 1. **一级下标运算符** - 首先我们在类内重载了单个`[]`运算符,它接受一个整型作为索引参数。 - 我们将这一层理解为获取“某一维度”,即指定具体的行号并返回其对应的数据地址(如上例中的`data[rowIndex]`)。 2. **二级下标运算符** - 第一次调用了`matrixObj[index_row][]`, 得到的是指向当前行的一个指针;然后第二次直接对这个指针对应的内容应用普通的 C 数组语法 `[index_col]` 即可最终取得目标位置处存储的数据项。 3. **边界条件检测** - 当然,在实际项目里建议加入必要的异常处理机制以免发生非法存取的问题,比如超出预先设定大小等情况下的报错提示功能就显得尤为重要啦! ---
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