为什么 GCC 和 Clang 使用可变长度数组产生不同的输出？

Question

为什么 GCC 和 Clang 使用此一致的 C 代码产生不同的输出：

int (puts) (); int (main) (main, puts) int main;
char *puts[(&puts) (&main["\0April 1"])]; <%%>

即使使用 ，编译器也不会产生任何警告或错误，但使用 GCC 构建时，-Wall -std=c18 -pedantic程序不会产生任何输出，但使用 Clang 构建时，会打印当前日期。

Answer 1

为什么 GCC 和 Clang 使用此一致的 C 代码产生不同的输出：

int (puts) (); int (main) (main, puts) int main;
char *puts[(&puts) (&main["\0April 1"])]; <%%>

首先，它是一致的代码，尽管它确实使用了可变长度数组，这是 C11 和 C17 中的可选语言功能。一些混淆是

• 使用晦涩的二合字母<%和，其含义与和%>相同{}相同。
• 在函数声明中将函数标识符括起来
• puts非原型函数的前向声明
• K&R 风格的函数定义main
  • 带 VLA 参数
    • 其维度表达式包含函数调用
    • 以及对另一个参数的引用
• 使用非常规标识符来运行参数main()
• 分别在具有相同标识符的对象和函数的声明中使用标识符 (puts和)main
• 将标识符用于main程序入口点函数之外的其他用途
• []索引运算符 ( ) 的操作数的常规顺序反转
  • 另外，索引字符串文字
• 通过显式函数指针常量表达式调用函数
• 包含显式空字符的字符串文字
• 换行符的非常规放置（和省略）

一个不太混乱的等价物是

int puts();

int main(
    int argc,
    char *argv[ puts("\0April 1" + argc) ]
) {
}

但是，关于使用 GCC 编译的版本和使用 Clang 构建的版本之间行为差异的核心问题在于 VLA 函数参数大小的表达式是否在运行时计算。

语言规范规定，当使用数组类型声明函数参数时，其类型将“调整”为相应的指针类型。这同样适用于完整、不完整和可变长度数组类型，但规范没有明确说明不计算维度的表达式。它确实指定在某些其他情况下不评估表达式，甚至在涉及 VLA 的表达式的情况下对此类规则进行例外处理sizeof，因此这种情况下的省略可以解释为有意义。

这仅对 VLA 类型的参数产生影响，因为只有对那些维度表达式的求值才能对机器状态产生副作用，包括但不限于可观察的程序行为。

GCC 不会在运行时计算 VLA 参数的大小表达式，我倾向于认为这符合标准的意图。结果，GCC 编译的程序除了以状态 0 退出之外什么也不做。

Clang 在运行时评估 VLA 参数的大小表达式。尽管我不赞成对规范的这种解释，但我不能排除它。当它计算大小表达式时，它使用传递的第一个参数的值。当程序不带参数运行时，第一个参数的值为 1，结果是puts使用指向'A'in的指针调用标准库的函数"\0April 1"。