用 g++ 编译的奇怪代码

Question

以下代码使用g++ 4.8.1编译成功：

int main()
{
    int(*)();
}

它看起来像一个简单的函数指针声明：

int(*f)();

它不能用 clang 3.4 和 vc++ 2013 编译。

它是编译器错误还是标准的黑暗地方之一？

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用 g++ 4.8.1 编译好的类似奇怪代码片段列表（更新）：

1. int(*)();

2. int(*);

3. int(*){};

4. int(*());

Live example with these strange code pieces.

更新 1： @Ali 在 cmets 中添加了一些有趣的信息：

所有 4 种情况在使用 clang 3.5 主干 (202594) 时都会出现编译错误，而使用 gcc 4.9 主干 (20140302) 时编译良好。行为与-std=c++98 -pedantic 相同，但int(*){}; 除外，这是可以理解的；扩展初始值设定项列表仅适用于 -std=c++11。

更新 2： 正如@CantChooseUsernames 在his answer 中指出的那样，即使进行了初始化，它们仍然可以正常编译，并且即使没有任何启用的优化，g++ 也不会为它们生成程序集（无论是否初始化） ：

1. int(*)() = 0;

2. int(*) = 0;

3. int(*){} = 0;

4. int(*()) = 0;

Live example with initializations.

更新 3：我很惊讶地发现 int(*)() = "Hello, world!"; 也可以正常编译（当然 int(*p)() = "Hello, world!"; 不能编译）。

更新 4： 很棒，但 int(*){} = Hello, world!; 编译得很好。还有下面这段极其奇怪的代码：int(*){}() = -+*/%&|^~.,:!?$()[]{}; (live example)。

更新 5：正如@zwol 在his comment 中指出的那样

这个问题和一些相关的语法问题正在被跟踪为 gcc bug 68265。

Answer 1

根据 C++ 标准（第 7 节声明的第 6 页）

6 init-declarator-list 中的每个 init-declarator 完全包含 一个 declarator-id，即由它声明的名称 init-declarator，因此是声明所声明的名称之一

所以这只是一个编译器错误。

虽然我无法用我的 MS VC++ 2010 编译它，但有效代码可能看起来像示例（除了您显示的函数指针声明）。

int(*p){};

您用于测试的编译器似乎允许不带 declarator-id 的声明。

还要考虑第 8.1 节类型名称的以下段落

1 显式指定类型转换，并作为参数 sizeof、alignof、new 或 typeid，类型的名称应为 指定的。这可以通过 type-id 来完成，它在语法上是 该类型的变量或函数的声明省略了 实体名称。

Answer 2

我不确定这有多大帮助，但我尝试了以下方法（clang 3.3、g++ 4.8.1）：

using P = int(*)();
using Q = int*;
P; // warning only
Q; // warning only
int(*)(); // error (but only in clang)
int*;     // error
int(*p)(); // ok
int *q;    // ok

另一方面，在 g++ 4.8.2 和 4.9.0 中，一切都可以正常编译。不幸的是，我没有 clang 3.4。

非常粗略地，声明 [iso 第 7 节] 按顺序由以下部分组成：

1. 可选前缀说明符（例如static、virtual）
2. 基本类型（例如const double、vector<int>）
3. 声明符（例如n、*p、a[7]、f(int)）
4. 可选的后缀函数说明符（例如const、noexcept）
5. 可选的初始化器或函数体（例如= {1,2,3}或{ return 0; }

现在，声明符大致由名称和可选的一些声明符运算符 [iso 8/4] 组成。

前缀运算符，例如：

• *（指针）
• *const（常量指针）
• &（左值引用）
• &&（右值引用）
• auto（函数返回类型，尾随时）

后缀运算符，例如：

• []（数组）
• ()（函数）
• ->（函数尾随返回类型）

上述运算符旨在反映它们在表达式中的用途。后缀运算符比前缀绑定更紧密，并且可以使用括号来更改它们的顺序：int *f() 是一个返回指向 int 的指针的函数，而 int (*f)() 是一个指向返回 int 的函数的指针。

也许我错了，但我认为这些运算符不能在没有名称的声明中。所以当我们写int *q;时，那么int是基本类型，*q是由前缀运算符*后跟名称q组成的声明符。但是int *;不能单独出现。

另一方面，当我们定义using Q = int*; 时，声明Q; 本身就可以，因为Q 是基本类型。当然，因为我们没有声明任何东西，所以我们可能会收到错误或警告，具体取决于编译器选项，但这是一个不同的错误。

以上只是我的理解。标准（例如 N3337）所说的是 [iso 8.3/1]：

每个声明符只包含一个declarator-id；它命名声明的标识符。出现在 declarator-id 中的 unqualified-id 应该是一个简单的 identifier，除了一些特殊函数的声明（12.3 [用户定义的转换]、12.4 [析构函数]、13.5 [重载运算符]）以及用于声明模板特化或部分特化 (14.7)。

（方括号中的注释是我的）。所以我理解int(*)(); 应该是无效的，我不能说为什么它在clang 和不同版本的g++ 中有不同的行为。

Answer 3

您可以使用这个：http://gcc.godbolt.org/ 来查看程序集..

int main()
{
    int(*)() = 0;
    return 0;
}

生成：

main:
    pushq   %rbp
    movq    %rsp, %rbp
    movl    $0, %eax
    popq    %rbp
    ret

相当于：int main() {return 0;} 所以即使没有优化，gcc 也不会为它生成程序集。它应该给出警告还是错误？我不知道，但它不关心或为未命名的 func 指针做任何事情。

但是：

int main()
{
    int (*p)() = 0;
    return 0;
}

没有优化会生成：

main:
    pushq   %rbp
    movq    %rsp, %rbp
    movq    $0, -8(%rbp)
    movl    $0, %eax
    popq    %rbp
    ret

在堆栈上分配 8 个字节..