Question

请考虑strange.cpp中的以下代码：

#include <vector> 


using namespace std;


int i = 0;


int *bar()
{   
    ++i;
    return &i; 
}   


int main()
{   
    for(size_t j = 0; j < 99999999999; ++j) // (*)
    {   
        const auto p = bar();
        if(!p) // (**)
            return -1; 
    }   
}

用g ++编译它会发出警告：

$ g++ --std=c++11 -O3 strange.cpp 
strange.cpp: In function ‘int main()’:
strange.cpp:12:12: warning: iteration 4294967296ul invokes undefined behavior [-Waggressive-loop-optimizations]
         ++i;
            ^
strange.cpp:19:9: note: containing loop
         for(size_t j = 0; j < 99999999999; ++j) // (*)
         ^

我不明白为什么增量会调用未定义的行为。此外，还有两个变化，每个变化都会使警告消失：

将行(*)更改为for(int j...
将行(**)更改为if(!*p)

此警告的含义是什么，为什么更改与之相关？

注意

$ g++ --version
g++ (Ubuntu 4.8.4-2ubuntu1~14.04) 4.8.4

Answer 1

增量未定义，因为一旦i到达std::numeric_limits<int>::max()（2 ³¹ - 在32位，LP64或LLP64平台上为1），递增它将溢出，是有符号整数类型的未定义行为。

gcc在迭代4294967296ul（2 ³²）而不是迭代2147483646u（2 ³¹）时发出警告，因为它不知道初始值i ;其他一些代码可能在main之前运行，以将i设置为0以外的其他代码。但是一旦输入main，就没有其他代码可以运行来改变i，所以一旦2 ³²迭代完成，它将在某个时刻达到2 ³¹ - 1并且溢出。

通过将循环的控制条件转换为同义的真实表达来“修复”它;这使得循环成为无限循环，因为循环内的if将永远不会执行，因为&i不能是空指针。 Infinite loops can be optimized away，所以gcc消除了循环体，并且i的整数溢出不会发生。
通过允许gcc从整数溢出的未定义行为中取出来“修复”它。防止整数溢出的唯一方法是i具有负值的初始值，以便在某个点i达到零。这是可能的（见上文），唯一的选择是未定义的行为，因此必须发生。因此i达到零，循环内的if执行，main返回-1。

对于看似无关的变量，g ++“warning：iteration ...调用未定义的行为”

1 个答案: