UBSan是C++中用于检测未定义行为的工具，通过编译选项-fsanitize=undefined启用，可捕获整数溢出、除零、空指针解引用等问题，帮助开发者在测试阶段发现潜在错误，建议结合ASan、TSan用于CI流程，提升代码可靠性。
Undefined Behavior Sanitizer（简称UBSan）是C++中用于检测程序运行时未定义行为的一种工具，集成在Clang和GCC编译器中。它能在代码执行过程中捕捉常见的未定义行为（Undefined Behavior），帮助开发者尽早发现潜在的严重问题。
什么是未定义行为（UB）
未定义行为指的是C++标准没有规定其结果的操作。一旦程序出现未定义行为，编译器可以自由处理，可能导致崩溃、数据损坏或看似正常但实际错误的结果。常见例子包括：
- 有符号整数溢出
- 空指针解引用
- 数组越界访问（部分支持）
- 使用已销毁的对象
- 违反严格别名规则（strict aliasing）
- 除以零
这些错误在普通编译模式下可能不会立即暴露，但在特定平台或优化后可能引发难以排查的问题。
如何启用UBSan
使用UBSan非常简单，只需在编译时添加相应的编译选项：
立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；
g++ -fsanitize=undefined -fno-omit-frame-pointer -g -o program program.cpp关键选项说明：
- -fsanitize=undefined：启用大部分未定义行为检查
- -fno-omit-frame-pointer：保留调用栈信息，便于定位错误位置
- -g：加入调试信息，使报错更清晰
编译后运行程序，如果触发未定义行为，UBSan会立即打印详细错误信息并终止程序。
UBSan能检测哪些问题
UBSan覆盖多种类型的未定义行为，例如：
- 整数溢出：如int x = INT_MAX; x + 1;
- 除零操作：如int y = 5 / 0;
- 空指针解引用：如int* p = nullptr; *p = 1;
- 类型双关违规：通过不同类型的指针访问同一内存
- 返回局部变量的引用：导致悬空引用
注意：UBSan不检测所有越界访问，数组边界检查主要由AddressSanitizer（ASan）负责，但某些越界在特定上下文中也能被发现。
实际使用建议
在开发和测试阶段推荐开启UBSan，尤其是单元测试中：
- 将其集成进CI流程，防止引入新的UB
- 结合其他 sanitizer 如 ASan、TSan 一起使用（可用-fsanitize=address,undefined）
- 避免在生产环境长期运行，因有一定性能开销
- 注意部分检查可能产生误报，需结合代码逻辑判断
基本上就这些。UBSan是一个轻量而高效的工具，能帮你抓到那些“有时出错、有时不出错”的诡异bug。只要加几个编译选项，就能让程序在出问题时直接告诉你哪里错了，比靠调试器一步步跟要快得多。
