为什么从非空函数的末尾流出而不返回值不会产生编译器错误？

自从我多年前意识到，默认情况下不会产生错误（至少在GCC中），我一直想知道为什么？

我知道您可以发出编译器标志来产生警告，但是它不总是错误吗？对于非void函数不返回有效值，为什么有意义？

评论中要求的示例：

#include <stdio.h>
int stringSize()
{
}

int main()
{
    char cstring[5];
    printf( "the last char is: %c\n", cstring[stringSize()-1] ); 
    return 0;
}

...编译。

C99和C ++标准不需要函数来返回值。值返回函数中缺少的return语句将0仅在main函数中定义（返回）。

基本原理包括检查每个代码路径是否返回值是非常困难的，并且可以使用嵌入式汇编器或其他棘手的方法设置返回值。

从C ++ 11草案：

第6.6.3 / 2节

从函数的末尾流出会导致值返回函数发生不确定的行为。

§3.6.1 / 5

如果控制在main没有遇到return 语句的情况下到达末尾，则效果是执行

return 0;

请注意，C ++ 6.6.3 / 2中描述的行为与C中的行为不同。

如果使用-Wreturn-type选项调用gcc，它将发出警告。

-Wreturn-type每当使用默认为int的return-type定义函数时发出警告。还警告函数中返回类型不为void（没有返回值的函数类型的末尾被认为是没有值的返回）的函数中没有返回值的任何return语句，并警告函数中具有表达式的return语句返回类型为空。

该警告由-Wall启用。

出于好奇，请看这段代码的作用：

#include <iostream>

int foo() {
   int a = 5;
   int b = a + 1;
}

int main() { std::cout << foo() << std::endl; } // may print 6

该代码具有形式上未定义的行为，在实践中，它称为依赖于约定和体系结构。在一个具有特定编译器的特定系统上，返回值是最后一个表达式求值的结果，存储在该eax系统处理器的寄存器中。

默认情况下，gcc不会检查所有代码路径都返回一个值，因为通常这无法完成。它假设您知道自己在做什么。考虑一个使用枚举的常见示例：

Color getColor(Suit suit) {
    switch (suit) {
        case HEARTS: case DIAMONDS: return RED;
        case SPADES: case CLUBS:    return BLACK;
    }

    // Error, no return?
}

您程序员知道，除非存在错误，否则此方法始终返回颜色。gcc相信您知道自己在做什么，因此不会强迫您在函数底部放一个返回值。

另一方面，javac尝试验证所有代码路径是否都返回一个值，如果无法证明它们都这样做，则抛出错误。Java语言规范规定了此错误。请注意，有时这是错误的，您必须放入不必要的return语句。

char getChoice() {
    int ch = read();

    if (ch == -1 || ch == 'q') {
        System.exit(0);
    }
    else {
        return (char) ch;
    }

    // Cannot reach here, but still an error.
}

这是哲学上的差异。与Java或C＃相比，C和C ++是更宽松的语言和更受信任的语言，因此，较新语言中的某些错误是C / C ++中的警告，默认情况下会忽略或关闭某些警告。

您的意思是，为什么从值返回函数的末尾流出（即，没有显式退出return）不是一个错误？

首先，在C语言中，函数是否返回有意义的内容仅在执行代码实际使用返回值时才至关重要。当您知道大部分时间都不会使用它时，也许该语言不想强迫您返回任何内容。

其次，语言规范显然不想强迫编译器作者检测并验证所有可能的控制路径是否存在显式return（尽管在许多情况下，这样做并不困难）。同样，某些控制路径可能会导致返回函数 -编译器通常不知道的特征。这样的路径可能成为烦人的误报的来源。

还要注意，在这种情况下，C和C ++在行为方面的定义不同。在C ++中，仅从值返回函数的末尾流出始终是未定义的行为（无论调用代码是否使用了函数的结果）。在C语言中，仅当调用代码尝试使用返回的值时，这才导致未定义的行为。

在C / C ++中，合法的做法是不要从声称要返回某些内容的函数中返回。有许多用例，例如调用exit(-1)，或者调用它或引发异常的函数。

即使您要求不这样做，编译器也不会拒绝合法的C ++，即使它导致了UB。特别是，您不要求生成任何警告。（默认情况下，Gcc仍会启用某些功能，但添加时似乎与新功能保持一致，而不是对旧功能的新警告）

更改默认的no-arg gcc以发出一些警告可能是对现有脚本或make系统的重大更改。精心设计的-Wall警告或者处理警告，或者切换单个警告。

学习使用C ++工具链是学习成为C ++程序员的障碍，但是C ++工具链通常由专家编写并为专家编写。

我认为这是由于遗留代码（C从未要求return语句，C ++也不是）。可能有大量依赖此“功能”的代码库。但是至少-Werror=return-type 在许多编译器（包括gcc和clang）上都有标记。

在某些有限且罕见的情况下，从非void函数的末尾流出而不返回值可能很有用。类似于以下特定于MSVC的代码：

double pi()
{
    __asm fldpi
}

此函数使用x86汇编返回pi。与GCC中的汇编不同，在return不涉及结果开销的情况下，我不知道如何使用此方法。

据我所知，主流的C ++编译器至少应针对明显无效的代码发出警告。如果将正文pi()设为空，则GCC / Clang将报告警告，而MSVC将报告错误。

人们提到了例外和exit一些答案。这些不是正当理由。无论是抛出一个异常，或调用exit，会不会使函数执行流走到底。而且编译器知道这一点：编写throw语句或调用exit空的主体pi()将停止编译器发出的任何警告或错误。

在什么情况下不会产生错误？如果它声明了一个返回类型并且没有返回任何东西，对我来说听起来像是一个错误。

我能想到的一个例外是main()函数，它根本不需要return声明（至少在C ++中；我没有任何一种C标准）。如果没有返回，它将像return 0;最后一条语句一样工作。

听起来您需要提高编译器警告：

$ gcc -Wall -Wextra -Werror -x c -
int main(void) { return; }
cc1: warnings being treated as errors
<stdin>: In function ‘main’:
<stdin>:1: warning: ‘return’ with no value, in function returning non-void
<stdin>:1: warning: control reaches end of non-void function
$

它在c99中违反约束，但在c89中不是。对比：

c89：

3.6.6.4 return声明

约束条件

return带有表达式的语句不得出现在返回类型为的函数中void。

c99：

6.8.6.4 return声明

约束条件

return带有表达式的语句不得出现在返回类型为的函数中void。return没有表达式的语句只能出现在返回类型为的函数中void。

即使在--std=c99模式下，gcc也只会发出警告（尽管不需要启用其他-W标志，这是默认情况下或c89 / 90中所要求的）。

编辑以在c89中添加，“到达}终止函数的功能等同于执行return不带表达式的语句”（3.6.6.4）。但是，在c99中，行为是不确定的（6.9.1）。