Warum führt das Abfließen des Endes einer nicht ungültigen Funktion ohne Rückgabe eines Werts nicht zu einem Compilerfehler?

Seit ich vor vielen Jahren festgestellt habe, dass dies standardmäßig keinen Fehler erzeugt (zumindest in GCC), habe ich mich immer gefragt, warum?

Ich verstehe, dass Sie Compiler-Flags ausgeben können, um eine Warnung zu erzeugen, aber sollte es nicht immer ein Fehler sein? Warum ist es sinnvoll, dass eine nicht ungültige Funktion, die keinen Wert zurückgibt, gültig ist?

Ein Beispiel wie in den Kommentaren angefordert:

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

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

... kompiliert.

C99- und C ++ - Standards erfordern keine Funktionen, um einen Wert zurückzugeben. Die fehlende return-Anweisung in einer Funktion zur Rückgabe von Werten wird 0nur in der definiert (um zurückzugeben )main Funktion .

Das Grundprinzip beinhaltet, dass es ziemlich schwierig ist zu überprüfen, ob jeder Codepfad einen Wert zurückgibt, und dass ein Rückgabewert mit eingebettetem Assembler oder anderen kniffligen Methoden festgelegt werden kann.

Aus C ++ 11 Entwurf:

§ 6.6.3 / 2

Das Abfließen des Endes einer Funktion [...] führt zu einem undefinierten Verhalten in einer Funktion, die Werte zurückgibt.

§ 3.6.1 / 5

Wenn die Kontrolle das Ende erreicht, mainohne auf eine return Anweisung zu stoßen , bewirkt dies die Ausführung

return 0;

Beachten Sie, dass das in C ++ 6.6.3 / 2 beschriebene Verhalten in C nicht dasselbe ist.

gcc gibt eine Warnung aus, wenn Sie es mit der Option -Wreturn-type aufrufen.

-Wreturn-Typ Warnen, wenn eine Funktion mit einem Rückgabetyp definiert wird, der standardmäßig int ist. Warnen Sie auch vor einer return-Anweisung ohne Rückgabewert in einer Funktion, deren Rückgabetyp nicht ungültig ist (das Abfallen vom Ende des Funktionskörpers wird als Rückgabe ohne Wert betrachtet), und vor einer return-Anweisung mit einem Ausdruck in einer Funktion, deren Rückgabetyp ist ungültig.

Diese Warnung wird von -Wall aktiviert .

Schauen Sie sich aus Neugier an, was dieser Code bewirkt:

#include <iostream>

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

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

Dieser Code hat ein formal undefiniertes Verhalten und wird in der Praxis als konventions- und architekturabhängig bezeichnet . Auf einem bestimmten System mit einem bestimmten Compiler ist der Rückgabewert das Ergebnis der letzten Ausdrucksauswertung, die im eaxRegister des Prozessors dieses Systems gespeichert ist .

gcc überprüft standardmäßig nicht, ob alle Codepfade einen Wert zurückgeben, da dies im Allgemeinen nicht möglich ist. Es setzt voraus, dass Sie wissen, was Sie tun. Betrachten Sie ein allgemeines Beispiel mit Aufzählungen:

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

    // Error, no return?
}

Sie als Programmierer wissen, dass diese Methode, abgesehen von einem Fehler, immer eine Farbe zurückgibt. gcc vertraut darauf, dass Sie wissen, was Sie tun, sodass Sie nicht gezwungen sind, am Ende der Funktion eine Rückgabe zu setzen.

Javac hingegen versucht zu überprüfen, ob alle Codepfade einen Wert zurückgeben, und gibt einen Fehler aus, wenn nicht nachgewiesen werden kann, dass alle dies tun. Dieser Fehler wird durch die Java-Sprachspezifikation vorgeschrieben. Beachten Sie, dass es manchmal falsch ist und Sie eine unnötige return-Anweisung eingeben müssen.

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

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

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

Es ist ein philosophischer Unterschied. C und C ++ sind freizügigere und vertrauenswürdigere Sprachen als Java oder C #. Daher sind einige Fehler in den neueren Sprachen Warnungen in C / C ++, und einige Warnungen werden standardmäßig ignoriert oder deaktiviert.

Sie meinen, warum das Ende einer Wertrückgabefunktion abfließen (dh ohne explizite Beendigung beenden) return ) kein Fehler ist?

Erstens ist in C nur dann entscheidend, ob eine Funktion etwas Sinnvolles zurückgibt oder nicht, wenn der ausführende Code tatsächlich ausgeführt wird verwendet den zurückgegebenen Wert. Vielleicht wollte die Sprache Sie nicht zwingen, etwas zurückzugeben, wenn Sie wissen, dass Sie es die meiste Zeit sowieso nicht verwenden werden.

Zweitens wollte die Sprachspezifikation die Compilerautoren anscheinend nicht zwingen, alle möglichen Steuerpfade auf das Vorhandensein eines expliziten zu erkennen und zu überprüfen return(obwohl dies in vielen Fällen nicht so schwierig ist). Einige Steuerpfade können auch zu nicht zurückkehrenden Funktionen führen - dem Merkmal, das dem Compiler im Allgemeinen nicht bekannt ist. Solche Pfade können zu ärgerlichen Fehlalarmen werden.

Beachten Sie auch, dass sich C und C ++ in ihren Definitionen des Verhaltens in diesem Fall unterscheiden. In C ++ ist das Abfließen des Endes einer Wertrückgabefunktion immer ein undefiniertes Verhalten (unabhängig davon, ob das Ergebnis der Funktion vom aufrufenden Code verwendet wird). In C führt dies nur dann zu undefiniertem Verhalten, wenn der aufrufende Code versucht, den zurückgegebenen Wert zu verwenden.

Unter C / C ++ ist es legal, nicht von einer Funktion zurückzukehren, die behauptet, etwas zurückzugeben. Es gibt eine Reihe von Anwendungsfällen, z. B. Anrufeexit(-1) oder eine Funktion, die es aufruft oder eine Ausnahme auslöst.

Der Compiler wird legales C ++ nicht ablehnen, selbst wenn es zu UB führt, wenn Sie dies nicht möchten. Insbesondere bitten Sie um keine Warnungen generiert werden. (Gcc aktiviert einige standardmäßig immer noch, aber wenn sie hinzugefügt werden, scheinen diese mit neuen Funktionen übereinzustimmen, nicht mit neuen Warnungen für alte Funktionen.)

Das Ändern des Standard-No-Arg-gcc, um einige Warnungen auszugeben, kann eine wichtige Änderung für vorhandene Skripte oder Make-Systeme sein. Auch gut gestaltete-Wall und behandeln Warnungen oder schalten einzelne Warnungen um.

Das Erlernen der Verwendung einer C ++ - Toolkette ist ein Hindernis für das Erlernen eines C ++ - Programmierers. C ++ - Toolketten werden jedoch normalerweise von und für Experten geschrieben.

Ich glaube, das liegt an altem Code (C hat nie eine return-Anweisung benötigt, C ++ auch nicht). Es gibt wahrscheinlich eine riesige Codebasis, die sich auf diese "Funktion" stützt. Aber zumindest gibt es -Werror=return-type auf vielen Compilern (einschließlich gcc und clang) eine Flagge.

In einigen begrenzten und seltenen Fällen kann es nützlich sein, das Ende einer nicht leeren Funktion zu verlassen, ohne einen Wert zurückzugeben. Wie der folgende MSVC-spezifische Code:

double pi()
{
    __asm fldpi
}

Diese Funktion gibt pi mithilfe der x86-Assembly zurück. Im Gegensatz zur Montage in GCC kenne ich keine Verwendungsmöglichkeitreturn zu tun, ohne Overhead in das Ergebnis einzubeziehen.

Soweit ich weiß, sollten Mainstream-C ++ - Compiler zumindest Warnungen für scheinbar ungültigen Code ausgeben. Wenn ich den Körper aus machepi() leer mache, meldet GCC / Clang eine Warnung und MSVC meldet einen Fehler.

Die Leute erwähnten Ausnahmen und exitin einigen Antworten. Das sind keine triftigen Gründe. Durch das Auslösen einer Ausnahme oder das Aufrufen exitwird die Funktionsausführung nicht am Ende ausgeführt. Und die Compiler wissen es: Wenn Sie eine throw-Anweisung schreiben oder exitden leeren Body von aufrufen, pi()werden alle Warnungen oder Fehler eines Compilers gestoppt.

Unter welchen Umständen erzeugt es keinen Fehler? Wenn es einen Rückgabetyp deklariert und nichts zurückgibt, klingt es für mich wie ein Fehler.

Die einzige Ausnahme, an die ich denken kann, ist die main()Funktion, für die überhaupt keine returnAnweisung erforderlich ist (zumindest in C ++; ich habe keinen der C-Standards zur Hand). Wenn es keine Rückgabe gibt, verhält es sich so, als wäre return 0;es die letzte Anweisung.

Klingt so, als müssten Sie Ihre Compiler-Warnungen aufdrehen:

$ 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
$

Es ist eine Einschränkungsverletzung in c99, aber nicht in c89. Kontrast:

c89:

3.6.6.4 Die returnAussage

Einschränkungen

EIN return Anweisung mit einem Ausdruck darf nicht in einer Funktion erscheinen, deren Rückgabetyp ist void.

c99:

6.8.6.4 Die return Aussage

Einschränkungen

Eine returnAnweisung mit einem Ausdruck darf nicht in einer Funktion erscheinen, deren Rückgabetyp ist void. Eine returnAnweisung ohne Ausdruck darf nur in einer Funktion erscheinen, deren Rückgabetyp ist void.

Selbst im --std=c99Modus gibt gcc nur eine Warnung aus (obwohl keine zusätzlichen -WFlags aktiviert werden müssen, wie dies standardmäßig oder in c89 / 90 erforderlich ist).

Bearbeiten Sie, um hinzuzufügen, dass in c89 "das Erreichen desjenigen, der }eine Funktion beendet, dem Ausführen einer returnAnweisung ohne Ausdruck entspricht" (3.6.6.4). In c99 ist das Verhalten jedoch undefiniert (6.9.1).