为什么我的 C++ 程序在我忘记 return 语句时崩溃，而不仅仅是 returning 垃圾？

Question

我最近开始使用 CLang 编译嵌入式 C++ ARM 程序。

在此之前，我使用 GCC 和 C，几乎专门用于嵌入式工作。

我注意到，当我有一个方法 return 是一个值时，我忘记了 return 语句，程序核心转储。除了 "msleep error -1" 之外，我的一个设备驱动程序没有打印任何错误。这是在 FreeBSD 上。

我希望忘记 return 语句只会导致从函数中 returned 垃圾，而不是核心转储。

编辑：我return是一个布尔值，不是指针或对象或任何复杂的东西。即使 return 值无关紧要，程序也会崩溃。

这是怎么回事？

例如：

bool MyClass::DummyFunc() {
  <do some stuff and forget the return value>     
}

其他地方：

if(pMyObj->DummyFunc()) {
  print ("Hey, it's true!\n");
} else {
  print ("Darn, it's false!\n");
}

无论 return 值如何，该代码都不应崩溃。

Answer 1

来自二手资源，因为我不想为 C++ 标准付费，它显然说：

Flowing off the end of a function is equivalent to a return with no value; this results in undefined behavior in a value-returning function.

这是 C++，当你做一些未定义的事情时，你应该预料到它会使你的计算机崩溃并吃掉你的衣服，除非实现另有说明。

Answer 2

I would expect that forgetting the return statement would just result in garbage being returned from the function, not a core dump.

What is going on?

你的期望错了，是怎么回事。

编译器——一个极其复杂的机器——可以自由地假设你的函数return是一个值，因为你保证它是。

那你违背了诺言。

这就是为什么我们不应该对实现细节做出假设，尤其是在编写行为未定义的程序时。您不能直接比较 C++ 代码和 "some data goes into this register and there is this call stack that does precisely this thing".

这有近乎无限的方法可以破坏，因为在将 C++ 代码转换为计算机可读的经过优化的程序的过程中，编译器会进行一系列极其复杂的优化，并且任何一个如果您违反标准规则，它们可能会被折成两半。尝试准确确定程序的任何特定运行上发生了什么需要以下知识：

CPU 品牌、型号和版本
操作系统品牌、型号和版本
编译器品牌、型号和版本
所有编译器标志
10 年编译器源代码经验
时间机器在程序执行时检查计算机中每一位内存的状态。

实在是不值得

幸运的是，在某些情况下，我们可以在不背离抽象的情况下对这种情况进行额外的合理化：例如，考虑一下当您承诺 return std::string 但没有做到时会发生什么t，然后那个不存在的 std::string 超出了范围。正在随机调用析构函数，这不会顺利进行。

Answer 3

忘记 return 值会导致控制流到达函数末尾。 C 和 C++ 标准都描述了这种情况。请注意，main 是这种情况的一个例外，将单独描述。

Flowing off the end of a function is equivalent to a return with no value; this results in undefined behavior in a value-returning function C++11 Draft pg 136

我对 clang 的经验是，编译器会将 "undefined behavior" 的实例视为 不会发生 并优化路径。这是合法的，因为行为是未定义的。通常 clang 会沿着省略的路径发出非法指令，这样如果 "impossible" 发生，代码就会崩溃，这很可能是你的情况。事实上，编译器然后可以确定调用 DummyFunc() 会导致未定义的行为，因此不会发生，而是开始优化调用主体。

gcc 远 "friendlier" 并尝试生成一些不错的东西，例如 returning 0.

请注意，两个编译器都是正确的，并且正在根据标准生成有效代码。

为什么我的 C++ 程序在我忘记 return 语句时崩溃，而不仅仅是 returning 垃圾？

Why does my C++ program crash when I forget the return statement, rather than just returning garbage?

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