非法行为 (Illegal Behavior)

在 Zig 中，“非法行为”指的是程序进入了不应该发生的状态。编译器在不同的构建模式下对这些行为的处理方式不同。

语义

• Debug 和 ReleaseSafe 模式: 非法行为会被立即检测到，并导致运行时 panic（程序终止并打印堆栈跟踪）。这有助于在开发和测试阶段快速发现错误。
• ReleaseFast 和 ReleaseSmall 模式: 非法行为会导致未定义行为（Undefined Behavior, UB）。这意味着程序可能会崩溃、产生错误的结果，或者表现出任何意外的行为，而不会被编译器捕获。为了最大化性能，这些模式牺牲了部分运行时安全性。

常见的非法行为示例

• 到达 unreachable 代码: 当程序的控制流到达 unreachable 表达式时。

  var x: u8 = 1;
  if (x == 1) {
      // ...
  } else {
      unreachable; // 如果 x 永远不可能等于 1 以外的值，但实际上发生了，这就是非法行为
  }

• 数组越界访问: 尝试访问数组或切片超出其有效范围的索引。

  const arr = [_]u8{1, 2, 3};
  _ = arr[3]; // 非法行为，索引越界

• 整数溢出: 在 Debug 和 ReleaseSafe 模式下，有符号整数和无符号整数的溢出是运行时错误。

  var x: u8 = 255;
  x += 1; // 在 Debug/ReleaseSafe 模式下是非法行为，因为 u8 溢出

• 除零: 整数或浮点数的除法或取模操作中除数为零。

  const zero: i32 = 0;
  _ = 10 / zero; // 非法行为

• 空指针解引用: 尝试解引用一个 null 的可选指针。

  var ptr: ?*i32 = null;
  _ = ptr.?; // 非法行为

• 无效的枚举/联合字段访问: 尝试访问联合中当前非活动字段，或者将无效值转换为枚举。

避免非法行为

编写安全、可靠的 Zig 代码需要开发者了解并避免这些非法行为。Debug 和 ReleaseSafe 模式是检测这些问题的有力工具。