如果一个函数没有返回值，但返回类型有效，编译器是否可以返回垃圾？

Question

如果一个函数的返回类型不是void，并且该函数没有返回任何内容，那么我猜编译器会返回一个垃圾值（可能被视为未初始化的值）。它发生在编译时，为什么不应该显示错误？

例如，

int func1() {
    return; // error
}

int func2() {
    // does not return anything
}

第二个func2 应该抛出一个错误，但它不会。有什么原因吗？我的想法是，它可以看作是一个未初始化的值，所以如果我们需要在第二种情况下抛出错误，那么我们需要抛出错误，如果一个值未初始化，比如说

  int i;  // error
  int i = 6;  // okay

任何想法，或者这是一个重复的问题？感谢您的帮助。

Answer 1

在 C++ 中，此类代码具有未定义的行为：

[stmt.return]/2 ... 从函数末尾流出相当于没有值的返回；这会导致值返回函数中的未定义行为。 ...

大多数编译器都会对与问题中的代码类似的代码产生警告。

C++ 标准不要求这是编译时错误，因为在一般情况下，很难正确确定代码是否真的在函数末尾运行，或者函数是否通过异常退出 (或 longjmp 或类似机制）。

考虑

int func3() {
    func4();
}

如果func4() 抛出，那么这段代码完全没问题。编译器可能看不到func4()的定义（因为单独编译），所以不知道会不会抛出。

此外，即使编译器可以证明func4() 没有抛出异常，它仍然必须证明func3() 确实被调用，然后才能合法地拒绝程序。这种分析需要对整个程序进行检查，这与单独编译是不兼容的，在一般情况下甚至是不可能的。

Answer 2

在 C 中，引用 N1256 6.9.1p12：

如果到达终止函数的 }，并且 函数调用被调用者使用，行为未定义。

因此，非 void 函数无法返回值是合法的（但不是一个好主意），但如果这样做并且调用者尝试使用结果，则行为未定义.请注意，它不一定只返回一些任意值；就标准而言，一切皆有可能。

Pre-ANSI C 没有 void 关键字，因此编写不返回值的函数的方法是省略返回类型，使其隐式返回 int。在返回值的函数中要求 return 语句会破坏旧代码。它还需要编译器进行额外分析，以确定所有代码路径都命中了return 语句；这种分析对于现代编译器来说是合理的，但在 C 首次标准化时可能是一个过重的负担。

C++ 稍微严格一些。在 C++ 中：

从函数的末尾流出相当于一个 return 没有价值;这会导致值返回中的未定义行为 功能。

所以无论调用者是否尝试使用（不存在的）结果，行为都是不确定的。

C 和 C++ 编译器当然可以警告缺少 return 语句，或在未执行 return 语句的情况下从函数末尾脱落的控制路径，但各自的标准没有要求他们这样做。

Answer 3

在 C 中，非 void 函数在没有返回值的情况下结束实际上是合法的，只要调用代码不尝试使用返回值。

另一方面，不带表达式的return 语句不允许出现在非空函数中。

对于第一种情况，C99 标准的相关部分是 §6.9.1：

如果到达终止函数的}，并且 函数调用被调用者使用，行为未定义。

对于第二种情况，§6.8.6.4：

没有表达式的return 语句只能出现在 返回类型为void的函数。

Answer 4

你的两个函数都不正确。它们之间的区别在于您的 func1 违反了有关如何使用 return 语句的规则，而您的 func2 是未定义的行为。 return 中的 func1 语句是非法的，实现必须对此进行诊断。 func2 中缺少 return 语句是未定义的行为。大多数编译器都会对此进行诊断，但没有人必须这样做。