为什么在没有返回值的情况下流出非void函数的末尾不会产生编译器错误？

StackOverflow https://stackoverflow.com/questions/1610030

  •  05-07-2019
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题

自从多年前我意识到，默认情况下这不会产生错误（至少在GCC中），我一直想知道为什么？

我知道您可以发出编译器标志来产生警告，但是它不应该总是出错吗？为什么非void函数没有返回值才有意义？

评论中要求的示例：

#include <stdio.h>
int stringSize()
{
}

int main()
{
    char cstring[5];
    printf( "the last char is: %c\n", cstring[stringSize()-1] ); 
    return 0;
}

...编译。

有帮助吗？

解决方案

C99和C ++标准不要求函数返回值。返回值函数中缺少的return语句将仅在 main 函数中定义（返回 0 ）。

基本原理包括检查每个代码路径是否返回一个值是非常困难的，并且可以使用嵌入式汇编程序或其他棘手的方法设置返回值。

来自 C ++ 11 草案：

＆＃167; 6.6.3 / 2

  

在函数结束时流出[...]会导致值返回函数中出现未定义的行为。

＆＃167; 3.6.1 / 5

  

如果控件到达 main 的末尾而没有遇到 return 语句，则效果是执行

return 0;

请注意，C ++ 6.6.3 / 2中描述的行为在C中并不相同。

如果你用-Wreturn-type选项调用它，gcc会给你一个警告。

  

-Wreturn-type 每当使用返回类型定义函数时发出警告   默认为int。也警告任何   return语句没有返回值   在函数中，其返回类型不是   无效（从结尾掉下来）   函数体被认为是返回   没有价值），关于回报   带有表达式的语句   返回类型为void的函数。

     

此警告由 -Wall 启用。

就像好奇心一样，看看这段代码的作用：

#include <iostream>

int foo() {
   int a = 5;
   int b = a + 1;
}

int main() { std::cout << foo() << std::endl; } // may print 6

此代码具有正式的未定义行为，实际上它是调用约定和架构依赖。在一个特定的系统上，使用一个特定的编译器，返回值是最后一次表达式求值的结果，存储在该系统处理器的 eax 寄存器中。

其他提示

默认情况下，gcc不会检查所有代码路径是否返回值，因为通常无法执行此操作。它假设你知道你在做什么。考虑使用枚举的常见示例：

Color getColor(Suit suit) {
    switch (suit) {
        case HEARTS: case DIAMONDS: return RED;
        case SPADES: case CLUBS:    return BLACK;
    }

    // Error, no return?
}

你是程序员知道的，除了bug，这个方法总是返回一种颜色。 gcc相信你知道你在做什么，所以它不会强迫你在函数的底部放回一个。

另一方面，javac尝试验证所有代码路径都返回一个值，如果无法证明它们都有，则会抛出错误。 Java语言规范强制要求此错误。请注意，有时它是错误的，你必须输入一个不必要的return语句。

char getChoice() {
    int ch = read();

    if (ch == -1 || ch == 'q') {
        System.exit(0);
    }
    else {
        return (char) ch;
    }

    // Cannot reach here, but still an error.
}

这是一种哲学上的差异。 C和C ++是比Java或C＃更宽松和更信任的语言，因此新语言中的一些错误是C / C ++中的警告，默认情况下会忽略或关闭一些警告。

你的意思是，为什么流出一个值返回函数的末尾（即没有显式 return 退出）不是错误？

首先，在C中，当执行代码实际使用返回的值时，函数是否返回有意义的内容才是关键。也许当你知道大部分时间你都不会使用它时，语言不想强迫你返回任何东西。

其次，显然语言规范不希望强制编译器作者检测并验证存在显式 return 的所有可能的控制路径（尽管在许多情况下这并不难做）。此外，某些控制路径可能会导致非返回函数 - 编译器通常不知道的特征。这样的路径可能成为恼人的误报的来源。

另请注意，C和C ++在这种情况下的行为定义不同。在C ++中，只是在值返回函数的末尾流出始终是未定义的行为（无论调用代码是否使用了函数的结果）。在C中，仅当调用代码尝试使用返回的值时才会导致未定义的行为。

在C / C ++下合法的是不从声称返回某些内容的函数返回。有许多用例，例如调用 exit（-1），或者调用它或抛出异常的函数。

编译器不会拒绝合法的C ++，即使你要求它不会导致UB。特别是，您要求生成 no warnings 。 （默认情况下，Gcc仍会打开一些，但添加时似乎与新功能对齐而不是旧功能的新警告）

更改默认的no-arg gcc以发出一些警告可能是现有脚本或制作系统的重大变化。精心设计的 -Wall 并处理警告或切换个别警告。

学习使用C ++工具链是学习成为C ++程序员的障碍，但C ++工具链通常是由专家编写的。

在什么情况下不会产生错误？如果它声明了一个返回类型并且没有返回某些内容，那对我来说听起来像是一个错误。

我能想到的一个例外是 main（）函数，它根本不需要 return 语句（至少在C ++中;我不是有任何一个C标准方便）。如果没有返回，它将表现为返回0; 是最后一个语句。

听起来你需要打开编译器警告：

$ gcc -Wall -Wextra -Werror -x c -
int main(void) { return; }
cc1: warnings being treated as errors
<stdin>: In function ‘main’:
<stdin>:1: warning: ‘return’ with no value, in function returning non-void
<stdin>:1: warning: control reaches end of non-void function
$

我相信这是因为遗留代码（C从不需要返回语句，C ++也是如此）。可能存在依赖于“特征”的巨大代码库。但至少有 -Werror = return-type 许多编译器上的标志（包括gcc和clang）。

这是c99中的约束违规，但不是c89中的约束。对比：

C89：

  

3.6.6.4 return 语句

     

约束

     

带有表达式的 return 语句不应出现在   返回类型为 void 的函数。

C99：

  

6.8.6.4 return 语句

     

约束

     

带有表达式的 return 语句不应出现在返回类型为 void 的函数中。没有表达式的 return 语句只能出现在返回类型为 void 的函数中。

即使在 - std = c99 模式下，gcc也只会发出警告（尽管不需要启用其他 -W 标志，默认情况下或在C89 / 90）。

编辑在c89中添加，“到达} 终止一个函数相当于 执行 return 语句而不使用表达式“ （3.6.6.4）。但是，在c99中，行为未定义（6.9.1）。

许可以下： CC-BY-SA 和 归因
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