如何在GCC/Clang中检测此类未定义行为？

你这段代码的问题很明确：类C的成员变量I没被初始化就被getI()读取了——因为你没写默认构造函数，编译器生成的默认构造不会给非静态成员变量赋初始值，这妥妥是未定义行为。但常规的-fsanitize=undefined没检测到，是因为这个场景不在UBSAN默认的检测清单里，得用专门的选项来抓它。

下面分别说GCC和Clang的解决办法：

用GCC检测 #

编译时静态检测 #

GCC的-Wuninitialized警告需要配合优化选项（比如-O1及以上）才能发挥作用——毕竟编译器得在优化过程里跟踪变量的初始化状态。你可以这么编译：

g++ -Wall -pedantic -O1 -Wuninitialized -o undef undef.cxx

编译时直接会弹出警告，告诉你c.C::I没初始化就被用了：

undef.cxx: In function ‘int main()’:
undef.cxx:10:28: warning: ‘c.C::I’ is used uninitialized in this function [-Wuninitialized]
   10 |     std::cout << c.getI() << std::endl;
      |                    ~~~~~~^~

运行时动态检测 #

如果想在运行时抓这个问题，可以用GCC的内存 sanitizer（-fsanitize=memory），不过要注意这个工具需要特殊的编译环境（比如链接阶段也要用MSAN，而且系统库最好是经过MSAN插桩的版本）：

g++ -Wall -pedantic -fsanitize=memory -o undef undef.cxx && ./undef

运行时会直接报错，明确指出你读取了未初始化的内存。

用Clang检测 #

编译时静态检测 #

Clang的-Wuninitialized同样要搭配优化选项才能生效，试试这条命令：

clang++ -Weverything -O1 -Wuninitialized -o undef undef.cxx

编译时会得到清晰的警告，甚至还会提示你怎么修复：

undef.cxx:10:28: warning: variable 'c' is uninitialized when used here [-Wuninitialized]
    std::cout << c.getI() << std::endl;
                   ^~~~~~
undef.cxx:9:7: note: initialize the variable 'c' to silence this warning
    C c;
      ^
       = C()

运行时动态检测 #

Clang的-fsanitize=memory也能在运行时检测到这个问题，用法和GCC差不多：

clang++ -Weverything -fsanitize=memory -o undef undef.cxx && ./undef

为啥默认UBSAN没反应？ #

简单说，UndefinedBehaviorSanitizer（UBSAN）默认不检测未初始化自动变量/类成员的读取——这类检测属于MemorySanitizer（MSAN）的负责范围，或者需要编译器在优化阶段做静态分析（也就是刚才说的-Wuninitialized加优化）。UBSAN默认盯的是整数溢出、空指针解引用这类其他类型的未定义行为。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者malat