g++ 优化 -O3 导致奇怪的堆栈转储错误？

Question

首先，我 2 个月前才开始编程 C/C++（但在 Java 方面有更多经验），所以我在 C/C++ 方面经验不足。我正在写一篇论文，并且是 using/expanding 为之前的研究编写的其他代码。

现在，这个错误绝对是我遇到过的最奇怪的错误，我花了将近 3 个小时才找到并缩小到我可以重现它的最基本形式。最后，我得到了以下 2 个文件代码

c.hh:

#ifndef C_HH_
#define C_HH_

class complex {
public:
    double re;
};
#endif

test.cc:

#include <iostream>
#include "c.hh"

int main(int argc, char **argv) {
    complex* c;
    c->re = 0.0;

    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        c->re = (c->re) + (i==1)?0:1;
    }

    std::cout << c->re;
}

我唯一可以删除但仍然会出现错误的行是 c.re 的初始化，即 "c->re = 0.0;"。但是，我把它留在里面是因为即使我删除了代码的下半部分，如果没有这一行，错误仍然会发生，因为 c.re 尚未初始化（或者我认为是这样？）。

我发现重现错误所必需的所有其他内容，即

1) for 循环。如果 i=1,2,3 的行分开写，不会导致错误。

2) i的极限！例如如果我只有从 0 到 2 的运行s，将不会导致错误。仅在至少 3 次迭代后发生。

3) 显式赋值"c->re = (c->re) +"，用“+=”代替“=(c->re)+”不会报错

4) i“(i==1)?0:1”的评估和（！）条件检查。使用 if(..) 这样做也会报错，但是如果没有使用 i ，或者不进行条件检查，则不会报错。

5) c.re的输出。即 "std::cout << c->re;"。简单地评估 c.re ("c->re;") 不会导致错误。如果只有输出而根本没有评估 c.re，它也不会导致错误。通过 "fprintf(stdout, "%d", c->-re); 做同样的事情也会导致错误。

同样重要的是，只有在我这样编译代码时才会出现错误：

g++ -O3 -c -o test.o test.cc
g++ -O3 -o test test.o c.hh

省略“-O3”也不会报错，所以我想这才是代码产生这个令我难以理解的错误的真正原因。请注意，使用 -O3 是因为正如我所提到的，此代码是为研究而编写的，其中此类函数可能会被调用多达数百万次，因此最好尽可能地进行优化。然而，我只是根据提供给我的内容改编了这个"convention"，并不真正了解细节以及使用它或不使用它的确切结果是什么。

最重要的是，每当发生错误时，程序根本不会运行。意思是，即使我在任何地方放置 任何形式的输出 ，即使在代码的第一行，运行ning "test" 也会立即导致错误，而不是输出任何东西。

最后，我在尝试执行程序 "test" 时遇到的错误如下：

0 [main] test 10720 cygwin_exception::open_stackdumpfile: Dumping stack trace to test.exe.stackdump

stackdump 文件包含以下内容：

Exception: STATUS_ACCESS_VIOLATION at eip=00401770
eax=00000001 ebx=0028CC8C ecx=8001801F edx=00000000 esi=0028CCA0 edi=0028CCA4
ebp=0028CC68 esp=0028CC50 program=D:\somepath\test\src\test.exe, pid 13768, thread main
cs=0023 ds=002B es=002B fs=0053 gs=002B ss=002B
Stack trace:
Frame     Function  Args
0028CC68  00401770 (00000001, 0028CC8C, 800280E8, 61007D35)
0028CD28  61007D9A (00000000, 0028CD84, 61006DC0, 00000000)
End of stack trace

正如您可能会说的那样，我对这个问题非常迷惑并且不知道发生了什么，因为似乎没有任何编程 "logic" 原因来解释为什么会发生这种情况。在这个非常简单的代码中我做错了什么吗？无论如何 "fix" 这个问题都不必省略 -O3 优化吗？或者这可能不是那么重要？

希望我提供了足够的信息，感谢您的帮助！

Answer 1

complex* c;
c->re = 0.0;

这是非常未定义的行为。第一行创建了一个指向 complex 类型对象的指针，但实际上并没有创建对象本身。该指针将指向任意位置，因此使用 -> 取消引用它是有问题的。

如果您想要使用指针，您需要实际创建对象本身然后将指针指向它。这就像替换一样简单：

complex *c;

与：

complex *c = new complex();

你当然应该在完成后释放它，使用：

delete c;

但是，这里 不需要 动态分配的对象，因为它的生命周期是严格本地的。您可以改为只用以下内容来证实一个对象：

object c;

然后确保将其与 . 一起使用，而不是 ->，例如：

c.re = 0.0;

在那种情况下，不需要 delete。

此外，请不要太过多地阅读您的问题中有关它是否有效的可能令人困惑的情况。

一旦你开始做未定义的事情，所有的赌注都会消失，程序几乎可以做任何它想做的事。

g++ 优化 -O3 导致奇怪的堆栈转储错误？

g++ optimization -O3 causing strange stackdump error?

c++

optimization

stack-dump