编译器优化如何解决这个编程问题？

Question

让我们考虑以下程序。

#include <stdio.h>

#define EXIT_SUCCESS 0
#define EXIT_FAILURE 1

int square_of(const int value)
{
    // int expr = value * value;
    // return expr;
}

int main(void)
{
    int test_val = 15;
    int res = square_of(test_val);

    fprintf(stdout, "The square of %d is %d.\n", test_val, res);

    return EXIT_SUCCESS;
}

不使用优化标志的输出如下：

The square of 15 is 15.

但是，当使用优化时，例如-O1、-O2、-O3，问题得到解决，输出符合预期：

The square of 15 is 0.

我不明白为什么程序会这样。是未定义的行为还是其他什么？

注意：我知道控件到达非空函数警告：

main.c: In function ‘square_of’:
main.c:10:1: warning: control reaches end of non-void function [-Wreturn-type]
   10 | }
      | ^

Answer 1

函数 square_of 没有 return 语句，而它被声明为 return 一个 int 值：使用 return 值是未定义的行为。在大多数常见的编译器上，你会得到一个不可预测的值，但标准甚至不会阻止陷阱值。

您得到原始值（没有优化）或仅偶然或偶然的 0 值，不应依赖它。

警告不可忽视。由于允许编译器假定代码不应包含 UB，因此可以自由优化可以检测到 UB 的任何代码...

Answer 2

这只是未定义的行为，任何事情都可能发生并且没有预期的结果 - 参见 What is undefined behavior and how does it work?

具体来说，根据 C17 6.9.1/11，它是明确未定义的行为：

If the } that terminates a function is reached, and the value of the function call is used by the caller, the behavior is undefined.

编译器优化如何解决这个编程问题？

How the compiler optimization solves this programming issue?

c

function

return-value

compiler-optimization