如何捕捉函数参数初始化中未定义的行为

Question

下面的代码在clang中可以工作，但是在g中会崩溃

#include<vector>
#include<iostream>

template<class Iterator>
double abs_sum(double current_sum, Iterator it, Iterator it_end){
    if (it == it_end)
        return current_sum;
    return abs_sum(current_sum+std::abs(*it),++it,it_end);
}


int main(int argc, char** argv){
    std::vector<double> values {1.0, 2.0,-5};

    std::cout << abs_sum(0.0,values.begin(),values.end()) << std::endl;;
}

罪魁祸首原来是这句台词：

return abs_sum(current_sum+std::abs(*it),++it,it_end);

在clang中，*it在it之前评估，在g中相反，导致迭代器在被取消引用之前被增加。事实证明，评估函数参数的顺序是由实现定义的。

我的问题是:我如何捕捉这种类型的错误？理想情况下，当我意外地依赖于特定的实现细节时，我希望有一个错误或至少一个警告。

即使使用-Wall，clang和gcc也不会产生任何警告。

Answer 1

您最初拥有的不是未定义的行为，而是未指定的行为。编译器不需要对未指定的行为发出任何诊断。

几乎所有C运算符的操作数的求值顺序(包括函数调用表达式中函数参数的求值顺序以及任何表达式中子表达式的求值顺序)都是未指定的。编译器可以以任何顺序计算操作数，当再次计算同一表达式时，可以选择另一种顺序。

但在这种情况下，这种未指定行为的结果会导致对末端迭代器的解引用，从而导致未定义的行为。

GCC和Clang没有任何通用编译器选项来为未指定的行为发出诊断。

在通用条款中，有一个选项<；代码>；fstrong eval order<；代码>；>；它执行以下操作：

按从左到右的顺序评估成员访问、数组下标和 shift 表达式，并按从右到左的顺序评估赋值，如 C 17 所采用的那样。默认情况下启用 -std=c 17。-fstrong-eval-order=some 仅启用成员访问和移位表达式的排序，并且是没有 -std=c 17 的默认值。

还有一个选项-Wreorder（仅限C和Objective-C）可以执行此操作：

当代码中给定的成员初始值设定项的顺序与它们必须执行的顺序不匹配时发出警告

但我认为这些选择对你的特殊情况没有帮助。

因此，在这种特定情况下，您可以按预期顺序执行操作。

Answer 2

不幸的是，即使使用了< code>-Wextra(记住，< code>-Wall更像是< code>-Wsome，因而也不够)，对此也没有任何警告，这有点令人失望。

在一个更简单的例子中，使用一个原语，其中race*对编译器来说更明显:

void foo(int, int) {}

int main()
{
    int x = 42;
    foo(++x, x);
}

…警告您:

main.cpp: In function 'int main()':
main.cpp:6:9: warning: operation on 'x' may be undefined [-Wsequence-point]
     foo(++x, x);
         ^~~
main.cpp:6:9: warning: operation on 'x' may be undefined [-Wsequence-point]

（*不是真正的比赛，但你知道我的意思）

但是编译器很难“知道”你在迭代器上的操作分别是读和写。

最终，我担心你将不得不依靠测试、智慧和进取心

Answer 3

我的问题是：如何捕捉这种类型的错误？

你不知道。未定义的行为是未定义的。你抓不到它...

...但是一些工具可以帮助您：

< li >您的编译器:启用所有警告(g/clang < code >-Wall-Wextra-pedantic 是一个好的开始)； < li > cppcheck < li >铿锵分析器；

但他们并没有提供任何保证。这就是为什么C是硬的。你必须（你，编码员）知道得最好，不要写UB。祝你好运