当假设 [[assume]] 包含 UB 时会发生什么？

Question

在 C++23 中，该[[assume(expression)]]属性使得如果表达式为false，则行为未定义。例如：

int div(int x, int y) {
    [[assume(y == 1)]];
    return x / y;
}

y这会编译成与始终相同的代码1。

div(int, int):
        mov     eax, edi
        ret

但是，如果存在另一级别的未定义行为，会发生什么情况？

int div(int x, int y) {
    [[assume(x / 0 == 1)]];
    return x / y;
}

现在假设里面有UB，但是假设没有被评估。这是什么意思？这只是无稽之谈还是编译器可以用这个假设做任何事情？

Answer 1

来自[dcl.attr.assume]：

不计算表达式。

因此，表达式的未定义行为并不立即意味着给定输入的程序的未定义行为。

然而它仍在继续：

如果转换后的表达式在假设出现的点处计算结果为 true，则该假设不起作用。否则，行为是未定义的。

具有未定义行为的表达式的计算不是对计算结果为的表达式的计算，true并且程序的行为也将根据“否则”语句未定义，或者，如果您认为未指定是否未指定如果评估将具有未定义的行为，则满足“如果转换后的表达式在假设出现的点处评估为真”，则仍然不会指定是否采用“否则”分支，因此将再次出现总体未定义的行为，因为未指定行为的一种选择的未定义行为意味着总体未定义的行为。

这在第 4.3 章的提案P1774中得到了具体解决。作为在假设不计算为 时使行为未定义的决定true与在假设计算为 时使行为未定义的决定之间的细微差别false。

通过这种方式，例如可以编写假设，x + y == z而编译器不必考虑有符号溢出的特殊情况，这可能会使假设无法用于优化。

Answer 2

目前所有标准的规定是：

该表达式根据上下文转换为 bool ([conv.general])。不计算表达式。如果转换后的表达式在假设出现的点处计算结果为 true，则该假设不起作用。否则，行为是未定义的。

现在，这听起来有点矛盾，就好像一个表达式没有被评估，它怎么能“评估为真”。但这就是“愿意”的意义所在。该表达式没有被求值，但如果它被求值，结果会是“true”吗？

但事情是这样的：未定义的行为是未定义的。评估引发 UB 的表达式的结果是...未定义，因为这就是“未定义行为”的含义：

但是，如果任何此类执行包含未定义的操作，则本文档对使用该输入执行该程序的实现没有任何要求（甚至不涉及第一个未定义操作之前的操作）。

那么，带有 UB 的表达式的计算结果会是“true”吗？最合理的答案是否定的，因为它的行为是未定义的。对任何特定行为没有任何要求。如果结果不是“true”，则程序有 UB。