Question

声明：

我在这里分享的代码是真实代码的独立版本，但仍会重现相同的行为。

以下使用gcc 5.4.0编译并在Ubuntu 16.04上启用优化的代码，在执行时生成无限循环：

#include <stdio.h>


void *loop(char *filename){

    int counter = 10;
    int level = 0;
    char *filenames[10];
    filenames[0] = filename;

    while (counter-- > 0) {

        level++;
        if (level > 10) {
            break;
        }

        printf("Level %d - MAX_LEVELS %d\n", level, 10);
        filenames[level] = filename;

    }

    return NULL;
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    loop(argv[0]);
}

编译器版本：

gcc --version
gcc (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.4) 5.4.0 20160609
Copyright (C) 2015 Free Software Foundation, Inc.

使用的编译命令：

gcc infinite.c -O2  -o infinite

我知道它是由优化标志“-02”引起的，因为没有它就不会发生。我也知道将 volatile 添加到变量“level”也可以修复错误。但我无法将此关键字添加到我的所有变量中。

我的问题是，为什么会发生这种情况，以及我可以做些什么来避免将来发生呢？

是否有任何gcc标志仍然在类似的-O2级别优化代码而没有这种问题？

Answer 1

您已找到一个未定义行为的示例，导致优化器执行意外操作！ GCC可以看到，如果循环运行10次，则存在未定义的行为。

此代码将filenames[1]写入filenames[10]，即filenames的第2到第11个元素。但是filenames长度为10个元素，因此最后一个是未定义的行为。

因为不允许你有未定义的行为，所以它可以假设循环在它到达10之前会以其他方式停止（也许你有printf的修改版本会调用{{1} }？）。

它看到如果循环在到达10之前仍然会停止，那么没有必要让代码只运行10次。所以它删除了那段代码。

错误代码+ GCC 5.4优化导致无限循环

1 个答案: