C++ Какое самое раннее неопределенное поведение может проявиться?

Как показывает ваш код, неопределенное поведение почти всегда является условием состояния среды выполнения во время попытки поведения. Небольшая модификация вашего кода может сделать это до боли очевидным:

void causeUndefinedBehavior()
{
   //any code that causes undefined behavior
   //every time it is run
   char* a = nullptr;
   *a;
}


int main()
{
 srand(time(NULL));
 //code before call
 //...
 if (rand() % 973 == 0)
    causeUndefinedBehavior();
 //code after call
 //...
}

Вы можете выполнить это тысячу раз или больше и ни разу не сработать условие выполнения UB. это не меняет того факта, что сама функция явно является UB, но обнаружение ее во время компиляции в контексте вызывающей программы не является тривиальной задачей.

Я думаю, это зависит от типа неопределенного поведения. Вещи, которые могут повлиять на что-то вроде смещения структуры, могут вызвать неопределенное поведение, которое будет проявляться каждый раз, когда код, касающийся этой структуры, выполняется.

Однако в целом неопределенное поведение в большинстве случаев происходит во время во время выполнения, то есть неопределенное поведение возникает только в том случае, если этот код выполняется.

Например, попытка изменить строковый литерал имеет неопределенное поведение:

char* str = "StackOverflow";
memcpy(str+5, "Exchange", 8);    // undefined behavior

Это «неопределенное поведение» не произойдет, пока не будет выполнено memcpy. Он по-прежнему будет компилироваться в совершенно нормальный код.

Другой пример — пропуск возврата из функции с непустым типом возврата:

int foo() {
    // no return statement -> undefined behavior.
}

Здесь именно в тот момент, когда foo возвращает значение, возникает неопределенное поведение. (В этом случае на x86 все, что оказалось в регистре eax, является результирующим возвращаемым значением функции.)

Многие из этих сценариев можно определить, включив более высокий уровень отчетов об ошибках компилятора (например, -Wall в GCC.)

«Неопределенное поведение» означает, что определение языка не говорит вам, что будет делать ваша программа. Это очень простое утверждение: нет информации. Вы можете сколько угодно рассуждать о том, что ваша реализация может делать, а что нет, но если ваша реализация не документирует, что она делает, вы только догадываетесь. Программирование — это не догадки; это о знании. Если поведение вашей программы не определено, исправьте это.

хотя это «неопределенное поведение», с учетом конкретного компилятора оно будет иметь какое-то предсказуемое поведение. Но поскольку он не определен, на разных компиляторах это может привести к такому поведению в любой момент компиляции / выполнения.

что делает любую программу, содержащую UB, потенциально бессмысленной

Не совсем правильно. Программа не может «содержать» УБ; когда мы говорим «UB», это сокращение от: поведение программы не определено. Все это!

Так что программа изначально не только потенциально, но фактически бессмысленна.

[intro.execution]/5: Соответствующая реализация, выполняющая правильно сформированную программу, должна давать то же наблюдаемое поведение, что и одно из возможных исполнений соответствующего экземпляра абстрактной машины с той же программой и теми же входными данными. Однако, если какое-либо такое выполнение содержит неопределенную операцию, данный международный стандарт не предъявляет требований к реализации, выполняющей эту программу с такими входными данными (даже в отношении операций, предшествующих первой неопределенной операции).