通过负数计算右移不仅是未定义的，而是在clang [复制]中从一对多映射

Question

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• Undefined, unspecified and implementation-defined behavior 9个答案

当我编译这个C代码并在我的机器上运行十几次时，我每次都得到一个不同的9位负数。另一台机器上的另一个clang编译器产生10位不同的正整数。我期待一个奇怪的值，因为右移由负计数未定义，但我很惊讶该值不是一个唯一的数字。相反，我使用相同的输入获得多个值。为什么这不是数学函数？

#include <stdio.h>
int main(void) {
  printf("%d", 1 >>  -1);
  return 0;
}

Answer 1

因为没有定义行为，所以编译器（在Clang的情况下，至少见下文）选择不在寄存器中放置任何参数将传递给printf。这导致寄存器具有准备C环境并调用main的启动代码留下的任何值。这恰好是在启动期间使用的一些地址，并且它被用于阻止对软件的攻击的Address Space Layout Randomization随机化。

对clang生成的程序集的检查确认没有值放在将用于此参数的寄存器％esi中（使用带有clang-1000.11.45.5的Apple LLVM 10.0.0，为macOS 10.14.3中的默认目标构建）只有开关-O3）。

当然，其他编译器可能表现不同，因为行为不是由C标准定义的;这仅仅解释了OP在有限的情况下报告的观察结果。

Answer 2

当您调用未定义的行为时，允许编译器执行它想要的任何操作。它允许段错误，或每次打印零，或者让你的CPU着火。没有什么能真正要求它确定性或每次都给出相同的结果。

在这种情况下，Clang知道未定义的行为发生，所以它只是停止关怀。编译右移指令并不困难 - 因为没有任何义务。它甚至懒得在寄存器中放置任何值，并且预先留下任何在那里发生的值，这是不可预测的并且是有效随机的。