相关疑难解决方法(0)

更新,见下文!

我听说并读过C++ 0x允许编译器为以下代码段打印"Hello"

#include <iostream>

int main() {
  while(1) 
    ;
  std::cout << "Hello" << std::endl;
}

它显然与线程和优化功能有关.在我看来,这可能让许多人感到惊讶.

有人能够很好地解释为什么必须允许这样做吗？作为参考,最新的C++ 0x草案说明了6.5/5

在for语句的情况下,在for-init语句之外的循环,

• 不调用库I/O函数,和
• 不访问或修改易失性对象,以及
• 不执行同步操作(1.10)或原子操作(第29条)

可以通过实现来假设终止.[注意:这是为了允许编译器转换,例如删除空循环,即使无法证明终止也是如此. - 结束说明]

编辑:

这篇富有洞察力的文章谈到了标准文本

不幸的是,没有使用"未定义的行为".但是,只要标准说"编译器可以假设P",就暗示具有非-P属性的程序具有未定义的语义.

这是正确的,是否允许编译器为上述程序打印"Bye"？

这里有一个更有见地的线索,这是关于C的类似改变,由Guy完成上述链接文章开始.在其他有用的事实中,他们提出了一个似乎也适用于C++ 0x的解决方案(更新:这将不再适用于n3225 - 见下文!)

endless:
  goto endless;

看来,编译器不允许优化它,因为它不是循环,而是跳转.另一个人总结了C++ 0x和C201X的建议更改

通过编写一个循环,程序员断言或者环路不可见的东西的行为(执行I/O,访问volatile对象,或执行同步或原子操作), 或者,它最终会终止.如果我通过编写一个没有副作用的无限循环来违反这个假设,我对编译器撒谎,而我的程序的行为是未定义的.(如果我很幸运,编译器可能会警告我.)语言不提供(不再提供？)表达无可见行为的无限循环的方法.

2011年3月3日更新为n3225:委员会将案文移至1.10/24并说

实现可以假定任何线程最终将执行以下操作之一:

• 终止,
• 调用库I/O函数,
• 访问或修改易失性对象,或
• 执行同步操作或原子操作.

的goto把戏,不工作了!

C11 标准似乎暗示不应优化带有常量控制表达式的迭代语句。我从这个答案中得到了我的建议，它特别引用了标准草案中的第 6.8.5 节：

其控制表达式不是常量表达式的迭代语句......可能会被实现假定为终止。

在该答案中，它提到while(1) ;不应进行优化之类的循环。

那么……为什么 Clang/LLVM 优化了下面的循环（用 编译cc -O2 -std=c11 test.c -o test）？

#include <stdio.h>

static void die() {
    while(1)
        ;
}

int main() {
    printf("begin\n");
    die();
    printf("unreachable\n");
}

在我的机器上，这会打印出begin，然后在非法指令（ud2放置在 之后的陷阱die()）上崩溃。在 Godbolt 上，我们可以看到调用puts.

让 Clang 输出无限循环是一项非常困难的任务-O2- 虽然我可以反复测试一个volatile变量，但这涉及到我不想要的内存读取。如果我做这样的事情：

#include <stdio.h>

static void die() {
    while(1)
        ;
}

int main() {
    printf("begin\n");
    volatile int x …

可以优化编译器删除无限循环,这不会改变任何数据,如

while(1) 
  /* noop */;

从分析编译器可以推导出的数据流图,这样的循环是"死代码"而没有任何副作用.

是否删除了C90/C99标准禁止的无限循环？

C90或C99标准是否允许编译器删除此类循环？

更新:"Microsoft C版本6.0基本上做了这个优化.",请参阅caf的链接.

label: goto label;
return 0;

将转变为

return 0;

有什么我可以在C中做,但我不能用C++做？我在样本面试问题网站上偶然发现了这个问题......

操作系统：ubuntu2204

编译器：gcc 11.2 x86_64

这是一个简单的代码：

#include <cstdlib>

int func(int val) {
    if (val == 1) {
    } else {
        abort();
    }
}

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

当我在没有任何优化的情况下编译它并运行它时，它工作正常。

但是当我用 编译它时g++ tmp.cpp -O3，结果func会忽略输入值，而只调用abort.

当然，我可以通过在 的末尾添加 return 语句来修复它func，但是，为什么呢？

这是objdump -d a.out优化函数的一些输出func：

0000000000001060 <_Z4funci>:
    1060:   f3 0f 1e fa             endbr64 
    1064:   50                      push   %rax
    1065:   58                      pop    %rax
    1066:   50                      push   %rax
    1067:   e8 e4 ff ff ff …