Неопределённое поведение

---

Неопределённое поведение (англ. undefined behavior, в ряде источников непредсказуемое поведение^[1][2]) — ситуация, когда в определённых маргинальных случаях поведение программного продукта или устройства может меняться неконтролируемым образом и приводить к некорректным результатам, но это не является ошибкой, и о такой возможности указано в спецификации. Как правило, предполагается, что пользователь данного продукта имеет достаточную компетенцию, чтобы избежать этих случаев. Чаще всего речь идёт о неопределённом поведении в языках программирования.

Неопределенное поведение не следует путать с неуточняемым поведением (unspecified behavior), при котором спецификация разрешает не любое поведение, а только ограниченный диапазон вариантов реализации.

В качестве примера можно привести арифметические операции с переполнением. Например, необходимо вычислить в целых числах значение

При небольших значениях a и b пример всегда решается корректно. Но если ${\displaystyle a+b}$ превысит максимальный для данной платформы результат, возникнет неопределённость:

В последних трёх случаях будет корректный результат, однако только последние два можно считать корректными, так как переполнения строго говоря в них не происходит, и следовательно не происходит неопределённого поведения.

Также оптимизирующий компилятор исходя из знания об ограничениях платформы может сделать вывод о максимально возможных значениях переменных, и выполнить оптимизации, которые могут работать некорректно при выходе этих переменных за данный диапазон — и неопределённое поведение может появиться вне выражения, собственно это неопределённое поведение вызвавшего. Например, если известно, что переменная ${\displaystyle a}$ всегда больше 24 576, компилятор может посчитать, что переменная ${\displaystyle b}$ всегда меньше 8192. Если при этом в коде где-то есть проверка, больше ли ${\displaystyle b}$ чем 8192, которая при этом не меняет переменных ${\displaystyle a}$ и ${\displaystyle b}$ и не влияет на вычисление выражения, компилятор может посчитать, что её результат всегда будет равен true исключить её, даже если эта проверка осуществляется до исполнения выражения, вызывающего переполнение.

---