NaN 在不同的 g++ 中处理不同版本

Question

考虑以下程序，该程序显然有错误：

#include <cstdio>

double test(int n) {
    if (n % 2 == 0)
        return 0.0;
    // warning: control reaches end of non-void function
}

int main() {
    printf("%.9lf\n", test(0));
    printf("%.9lf\n", test(1));
    printf("%.9lf\n", test(2));
    printf("%.9lf\n", test(3));
    return 0;
}

当在 32 位 Ubuntu 8.04 上使用 g++ 版本 4.2.4 (Ubuntu 4.2.4-1ubuntu4) 编译时，它会产生以下输出：

0.000000000
nan
0.000000000
nan

当使用 g++ 版本 4.4.3 编译时(Ubuntu 4.4.3-4ubuntu5) 在 64 位 Ubuntu 10.04 上，它会产生以下输出：

0.000000000
0.000000000
0.000000000
0.000000000

看来较旧的编译器做了一些额外的工作工作以返回 NaN 而不是垃圾，而较新的编译器只是返回内存中的任何内容。究竟是什么导致了这种行为差异，以及如何控制它并使其在不同编译器版本之间可预测？

编辑：很抱歉没有提前提及未定义的行为。我知道差异来自于该程序具有未定义的行为。我想知道为什么前一个 gcc 版本似乎付出了一些努力并生成了始终返回 NaN 的代码以及何时此行为更改为在后者中观察到的行为海湾合作委员会版本。另外，我所说的“可预测”并不是指如何用 C++ 编写好的程序，而是如何控制 gcc 的行为（也许使用一些命令行选项？）。

Answer 1

您显示的代码具有未定义的行为，无法从所有控制路径返回 test 中的值。

没有什么可以期待的，也没有什么可以控制它的，除非首先编写一个正确的程序。

编辑：我认为您不应该依赖编译器似乎所做的事情。

即使你认为你应该这样做，你也不应该这样做。

查看反汇编将揭示这段特定的代码将被编译成什么，但是您将无法泛化到这段特定的代码之外的任何其他内容，尤其是在存在优化的情况下。未定义的行为真正意味着您认为它会做什么：除非您碰巧掌握了 GCC 的代码库，否则无法保证您所观察到的内容可以在其他上下文中重现。

这里唯一明智的解决方案是使用 -Wall 进行编译并修复那些“并非所有返回路径都返回值”，以便行为 1) 定义，2) 由您定义。

Answer 2

您的函数返回 double 但当 n % 2 != 0 时它没有返回任何内容。

你正处于行为未定义的境地。

Answer 3

我想知道为什么是前者
gcc版本似乎花了一些功夫
并生成一致的代码
返回 NaN 并且当此行为
更改为观察到的
后者的 gcc 版本。另外，通过
“可预测”我的意思不是如何写
C++ 中的好程序，但是如何
控制这个 gcc 行为（也许用
一些命令行选项？）。

因为您处于未定义行为的领域，所以不太可能有任何原因。编译器编写者（理所当然地）倾向于不花任何精力来研究编译器在未定义行为的情况下所做的事情。无论这里发生什么，几乎可以肯定都是编译器版本之间（显然）不相关的更改引起的紧急行为，而不是任何编译器工程师的故意选择。不会有一个标志来改变它。不要依赖它。修复你的代码。

Answer 4

忽略警告将带来危险。

if (n % 2 == 0) return 0.0; else return 0.0;

工作正常，否则，在一半的情况下 test() 返回垃圾。

未定义的行为与版本无关，因为我也得到 NaN：

$ gcc --version
gcc (Ubuntu/Linaro 4.5.2-8ubuntu4) 4.5.2
$ uname -a
Linux tallguy 2.6.38-8-generic #42-Ubuntu SMP Mon Apr 11 03:31:50 UTC 2011 i686 i686 i386 GNU/Linux