Фрагмент
int i = $0$;
сам по себе корректен и не содержит неопределённого поведения — это обычная определённая инициализация.
Часто под таким вопросом понимают выражения, где одна и та же переменная и модифицируется, и читается в одном выражении без упорядочения (sequence point / sequencing) — это и вызывает UB. Примеры плохих выражений (они неопределённы по стандарту C):
- $i=i+++1;$
- $i=++i;$
- $i=i+++i++;$
- $a[i++]=i;$
Почему это UB: стандарт C запрещает модификацию объекта более одного раза или модификацию и одновременное чтение его значения в одном «неупорядоченном» фрагменте выражения. В таких выражениях порядок вычислений и применения побочных эффектов не определён (в C11/C17 говорят об unsequenced/indeterminately sequenced), поэтому поведение — неопределённое.
Последствия для компилятора: при наличии UB компилятор может предположить, что такие ситуации не встречаются, и выполнить оптимизации или перестановки кода, которые приведут к неожиданному результату (удаление операций, изменение порядка, выдача «странных» значений). Нельзя полагаться на то, что результат будет «интуитивным» на конкретном компиляторе.
Как переписать корректно (варианты):
- Для $i=i+++1;$ — явно сохранить старое значение:
int tmp = i;
i = tmp + $1$;
или если цель просто увеличить:
i += $1$;
или
i++;
- Для $i=++i;$ — просто:
++i;
(или, если нужна присвоенная величина, использовать tmp)
- Для $i=i+++i++;$ — использовать временные:
int t1 = i++;
int t2 = i++;
i = t1 + t2;
- Для $a[i++]=i;$ — сохранить индекс отдельно:
int idx = i++;
a[idx] = i;
или
a[i] = i;
i++;
Общее правило: не изменяйте и не читайте одно и то же скалярное значение в одном выражении без явного упорядочения (разнесите на несколько операторов или используйте временные переменные). Это гарантирует поведение, согласованное со стандартом C.