تأثير الصفرية في المصفوفات

عند تعريف مصفوفة في لغة C++ دون تهيئة قيم ابتدائية لها، فإن قيم العناصر في تلك المصفوفة ستكون عشوائية وقد تحتوي على “قيم الزبالة” (Garbage Values)، وهي القيم التي توجد في الذاكرة في تلك اللحظة. ومع ذلك، عند تعيين مصفوفة محلية داخل دالة مثل دالة main()، يكون للعناصر في المصفوفة قيم مبدئية تعتمد على نوع البيانات. في حالتك، المصفوفة “a” التي تم تعيينها محليًا داخل دالة main() تحتوي على القيم الابتدائية لنوع البيانات الذي هو 0 بالكامل. لذا عند طباعة عناصر المصفوفة “a”، يتم عرض القيم 0 بالكامل لأنها قيم مبدئية.

أما بالنسبة للمصفوفة “b”، فإنها لم تتم تهيئتها بأي قيم، لذا تحتوي على قيم عشوائية تعتمد على ما كان موجودًا في الذاكرة في ذلك الوقت. في الحالة الأولى، يمكن أن تظهر قيمًا عشوائية، لكن قد يحدث أيضًا أن تظهر قيمًا تشبه القيم المبدئية لنوع البيانات، وهذا ما تلاحظه في الإخراج حيث ترى بعض القيم عبارة عن 0 بالتبادل مع قيم عشوائية.

هذا يعود إلى طريقة عمل الذاكرة وتطبيق معين، فغالبًا ما تبقى القيم المبدئية في بعض الأحيان في الذاكرة بعدما تم تهيئتها في عمليات سابقة. ولكن يجب أن تكون حذرًا عند الاعتماد على هذه القيم، لأنها ليست مضمونة وقد تتغير في كل مرة تشغل فيها البرنامج.

باختصار، لا يوجد آلية حماية خاصة تجعل قيم المصفوفة تظهر كـ 0 إلى حد ما، بل يعتمد ذلك على الظروف الخاصة بالتشغيل وكيفية تخصيص الذاكرة في ذلك الوقت.

بمجرد أن يتم تعيين مصفوفة دون تهيئة قيم لها، يصبح من المهم فهم ما يحدث داخل الذاكرة لفهم السلوك الذي تظهره البرامج. عادةً ما يُفضل تهيئة المصفوفات بقيم ابتدائية لتجنب السلوك غير المتوقع والذي قد يتسبب في أخطاء في البرنامج.

عندما تعرض القيم في المصفوفة “b” بعض القيم التي تبدو كـ 0، فإن ذلك يعود في الغالب إلى ما يُعرف بـ “الصفرية القياسية” (Zero Initialization). في بعض أنظمة التشغيل والبيئات التطويرية، يمكن أن يتم تهيئة الذاكرة الجديدة التي تُخصص للمصفوفات المحلية بقيم صفرية تلقائيًا. هذا يحدث كجزء من سياسة الأمان أو الحماية للتأكد من أن البيانات الحساسة لا تظهر للمستخدم في حالات عشوائية.

هذه السلوكية ليست مضمونة في كل البيئات وقد تختلف بين الأنظمة والمترجمات المستخدمة. لذا، لا يجب الاعتماد على هذا السلوك في كتابة البرامج. بدلاً من ذلك، ينبغي تهيئة المصفوفات بقيم مناسبة قبل استخدامها، وذلك باستخدام القوسين المنحنيين لتعيين القيم بشكل صريح أو باستخدام حلقات التكرار لتهيئة القيم بشكل ديناميكي.

باختصار، القيم الصفرية التي قد تظهر في المصفوفة “b” قد تكون نتيجة لسياسات تهيئة الذاكرة في النظام، وهي ليست ضمانًا للقيم الصفرية في كل الحالات. لذا، ينبغي دائمًا تهيئة المصفوفات بشكل صريح لتجنب السلوك غير المتوقع في البرنامج.