为何C/C++中arr+5属于数组越界未定义行为？

在C/C++标准里，指针算术运算有明确的边界限制：

• 指针可以指向数组的任意元素，或者数组最后一个元素的下一个位置（比如对长度为4的arr来说，arr + 4是合法的，哪怕它不指向有效元素）。
• 但如果指针运算的结果超出了这个范围（比如arr + 5），哪怕你没有解引用这个指针，也会触发未定义行为。

这种限制是编译器安全优化的基础：编译器会基于“指针不会超出数组末尾后一个位置”的假设，做循环展开、消除冗余边界检查、优化内存访问顺序等操作。一旦出现超出范围的指针运算，编译器就失去了安全优化的依据，程序可能出现任意不可预测的行为——比如被直接优化掉赋值操作、访问无关内存，甚至触发硬件异常。

举个直观的例子：如果编译器判定arr + 5是无效操作，可能直接忽略p = arr + 5这行代码，导致后续p的值随机，哪怕之后把p设为NULL，也可能因为前面的未定义行为引发连锁问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Zebrafish