Question

鉴于下面的代码，编译器为函数f1（）和f2（）发出warning C4172: returning address of local variable or temporary，但不为f3（）发出函数。我理解编译器可能无法在某些情况下识别此问题，因为下面的函数f3（）似乎就是这种情况。但是，在没有警告信息的情况下，如何确定正确的诊断？

const char* const& f1() { return "hello1"; }
const char* const& f2() { return static_cast<const char*>("hello2"); }
const char* const& f3() { const char* const& r = "hello3"; return r; }

Answer 1

我确信这三个函数都有不确定的行为。

对于坚持f3不是UB（甚至是f1 / f2）的人：请您尝试运行此代码：

#include <iostream>

const char* const& f1() { return "hello1"; }
const char* const& f2() { return static_cast<const char*>("hello2"); }
const char* const& f3() { const char* const& r = "hello3"; return r; }

int main()
{
    using namespace std;

//#define F f1
//#define F f2
#define F f3

    const char* const& ret = F();
    cerr << ret;
    cerr << ",";
    cerr << ret;

    return 0;
}

（我使用cerr而不是cout来立即刷新。您可以将cerr更改为cout并在第二次输出后添加cout << flush; ret。）

在我的海湾合作委员会这里是我印刷的内容：

与f1：hello1,8??q?（逗号后面的一些随机字符）
与f2：hello2,8j?y5（逗号后面的一些随机字符）
f3：hello3,,（逗号后面的第二个逗号）

这对我来说非常像UB ......

（注意：如果我删除const&，那么它“正常”。const&真正删除当然是返回类型中的那个。）

我认为这是因为f3中发生的事情是这样的：

const char* const& f3()
{
    const char* __tmp001 = &("hello3"[0]); // "array decaying"
    const char* const& r = __tmp001;
    return r;
}

确实字符串文字"hello3" 不 a const char*，它是（静态）const char [7]。在代码const char* const& r = "hello3";中，引用不能直接绑定到此char数组，因为它的类型不同，因此编译器必须创建一个临时 char指针（在堆栈）通过绑定引用的隐式转换（数组到指针衰减）初始化（demo）。此临时const char*的生命周期“延伸”到引用r的生命周期，因此不会在第一个分号结束，而是在函数返回时结束（demo和{ {3}}）。因此f3会返回“悬空参考”。在我的测试输出代码中，任何覆盖堆栈的后续操作都会使UB可见。

在jalf的评论之后

编辑：我意识到“它在第二个输出上打印垃圾”不是UB的证明。具有UB的程序也可以完全按预期工作，或者崩溃，或什么都不做，或者其他什么。但是，尽管如此，我不相信一个定义明确的程序（没有UB）会像那样打印垃圾......

Answer 2

是的，代码的行为是未定义的，因为它返回对本地指针的引用，该引用已在f1和f2中正确检测到。

您不能依赖编译器的诊断来捕获这些（或任何其他）未定义行为的情况，它们是在“尽力而为”的基础上提供的。在这个简单的例子中，g ++ 4.8.0没有警告（使用-Wall）显示编译器很容易被欺骗：

int& r() {
    int x = 1;
    int& y = x;
    return y;
}

（刚刚返回x按预期发出警告，并clang警告所有四个功能。）

我有一种感觉f3（）下面展示了UB。但我怎么能确定这个呢？

2 个答案: