C++ 函数返回字符串

Posted 2023-02-17

【中文标题】C++ 函数返回字符串

【英文标题】：C++ function returning string

【发布时间】：2018-06-22 08:44:37

【问题描述】：

#include <iostream>

using namespace std;

string test(string s)

    string rv = "Hey Hello";
    if(s=="")
        return rv;
    else
        cout<<"Not returning"<<endl;



int main()

    string ss = test("test");
    cout<<ss<<endl;

上面的代码不应该返回任何值并且可能打印垃圾，但它返回“Hey Hello”即使在test函数的末尾没有return语句。 你能告诉我为什么它会这样吗？

【问题讨论】：

由于您的代码有Undefined Behaviour，任何事情都可能发生，包括似乎可以工作。作为一个疯狂的猜测，编译器可能会假设由于test 中的else 分支是非法的，所以if 条件必须始终为真，因此将函数优化为始终return rv;。

因为UB..

"Hey Hello" 不是有效垃圾吗？ ;-)

或者可能只是正确的状态巧合地留在了正确的寄存器中。您希望 rv 被清理和释放，但因为“Hey Hello”是一个 const char 序列，它可能会留在正确的位置。要理解这一点，最好的办法是查看它生成的程序集列表。

C and C++ functions without a return statement的可能重复

【参考方案1】：

在没有任何 return 语句的情况下返回非 void 的函数的末尾是 未定义的行为

如果它们处于活动状态，您应该对这类事情发出编译器警告

允许编译器假设未定义的行为是不可访问的，因此编译器可能已经删除了 if 语句并只保留了不会导致未定义行为的分支

【参考方案2】：

真诚地，我很惊讶这段代码正在编译！您应该将警告视为错误。警告很重要。

我的猜测是编译器作者认为：

每当编码人员有一个没有返回语句的分支时，这可能意味着她知道无法访问该分支（例如，在调用函数之前检查参数的先决条件），因此可以删除该分支。

这可以解释为什么编译器会以这种方式运行。但是对您的问题的更正式的回答是：“这是未定义的行为，一切都可能发生”。

当尝试使用gcc 编译它时，输出取决于优化级别。

【参考方案3】：

首先，您的 test 函数会导致未定义的行为，因为它不会返回，所以实际上任何事情都可能发生。

但是，如果我稍微推测一下，代码的行为可能是这样的，因为它意外地将曾经被 rv 局部变量占用的内存块解释为返回值。而那个对象恰好持有“Hello World”。因此，虽然函数没有正确返回，但堆栈和堆上的内存可以被解释为局部变量就是结果。

尽管如此，这只是一种猜测，根据 C++ 标准，这只是未定义的行为，这意味着您要么知道自己在做什么，并且永远不会让那个不返回的路径执行，要么代码就是错误的。

【参考方案4】：

正如 Tyker 所说，这段代码会导致未定义的行为，这意味着一切都可能发生。

这很可能是由优化器引起的，它假设每个执行分支都返回一些值，并在此基础上优化最终代码。您应该尝试关闭优化，但请注意每个编译器都可以生成完全不同的结果。

看看这个函数的反汇编（clang 4.0，-O3）（我用char*代替std::string）：

test: # @test
  mov eax, .L.str.1
  cmp rdi, rax
  je .LBB0_2 // <<-- IF .L.str.1 == "", goto .LBB0_2
  // CALL PRINTF
  push rax
  mov edi, .L.str.2
  xor eax, eax
  call printf
  add rsp, 8
  // END OF CALL PRINTF
  .LBB0_2:
  mov eax, .L.str // <<--- RETURN .L.str to the caller (optimization!)
  ret

.L.str:
  .asciz "Hey Hello"

.L.str.1:
  .zero 1

无论 if 语句结果如何，都会到达标签 .LBB0_2，因此在每种情况下都会返回它。

【讨论】：

“意味着一切都会发生” - 也许任何事情都可能发生？

@codekaizer 好吧，一切都是任何事物的子集，所以如果有点不精确，这个陈述是正确的。