为什么即使使用-O0标志，clang也会优化我的数组？

Question

我正在尝试使用GDB调试以下C程序：

// Program to generate a user specified number of 
// fibonacci numbers using variable length arrays
// Chapter 7  Program 8   2013-07-14

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int i, numFibs;
    printf("How many fibonacci numbers do you want (between 1 and 75)?\n");
    scanf("%i", &numFibs);

    if (numFibs < 1 || numFibs > 75)
    {
        printf("Between 1 and 75 remember?\n");
        return 1;
    }

    unsigned long long int fibonacci[numFibs];

    fibonacci[0] = 0;  // by definition
    fibonacci[1] = 1;  // by definition

    for(i = 2; i < numFibs; i++)
        fibonacci[i] = fibonacci[i-2] + fibonacci[i-1];

    for(i = 0; i < numFibs; i++)
        printf("%llu ", fibonacci[i]);

    printf("\n");

    return 0;
}

我遇到的问题是在尝试使用以下命令编译代码时： clang -ggdb3 -O0 -Wall -Werror 7_8_FibonacciVarLengthArrays.c 当我试图对创建的a.out文件运行gdb并逐步执行程序时，无论何时在fibonacci[]数组声明后键入"info locals"，结果会显示>（直到我的for循环的第一次迭代之后），这导致fibonacci在程序的其余部分保持地址0xbffff128（但解引用该地址并不包含任何有意义的数据）。

我只是困惑为什么clang似乎在使用-O0标志时优化了这个数组？

我可以使用gcc编译此代码，并在使用GDB时正常显示值。您有什么想法吗？

谢谢。

- wishiwasanindian

---

(不)幸的是，-O0 并不意味着“关闭所有优化”。嗯，它确实是这样，但 clang 似乎并不在意。有些优化是无法关闭的，例如 1 + 2 将始终被常量折叠，无论如何。显然，这就是其中之一。 - user529758

Answer 1

你没有提到你使用的clang版本。我尝试过3.2版本和最近的SVN安装(3.4)。

两个版本生成的代码看起来非常相似，但调试信息不同。Clang 3.2(来自默认的Ubuntu 13.04安装)在我尝试在gdb中检查斐波那契数列时会产生错误:

fibonacci = <error reading variable fibonacci (DWARF-2 expression error: DW_OP_reg operations must be used either alone or in conjunction with DW_OP_piece or DW_OP_bit_piece.)>

在使用clang 3.4编译的代码中，一切都运行良好。在两种情况下，数组并没有被“优化掉”，它显然是在堆栈上分配的。因此，我怀疑你看到的奇怪现象更多地与调试信息的发出有关，而不是实际代码。

- rici

Answer 2

gdb目前不支持调试堆栈分配的可变长度数组。请参见https://sourceware.org/gdb/wiki/VariableLengthArray

使用编译时常量或malloc来分配fibonacci，以便gdb可以看到它。

另请参见GDB在数组初始化时报告“当前上下文中没有符号”

- Paul Beusterien

Answer 3

clang并没有对数组进行任何"优化"！该数组被声明为堆栈上的可变长度数组，因此在其声明到达时必须显式分配（使用类似于alloca()的技术）。直到该过程完成后，数组的起始地址才是未知的。

- user149341