noreturn是什么意思？

Question

noreturn是什么意思？

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[dcl.attr.noreturn]提供了以下示例：

[[ noreturn ]] void f() {
    throw "error";
    // OK
}

但我不明白[[noreturn]]的意义在哪里，因为该函数的返回类型已经是void。

那么，noreturn属性有什么作用？应该如何使用它？

- BЈовић

2

这种函数（在程序执行中很可能只会发生一次）有什么重要性值得如此关注吗？这不是一个很容易检测到的情况吗？ - user666412

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@MrLister，楼主混淆了“返回”和“返回值”的概念。考虑到它们几乎总是一起使用，我认为这种困惑是合理的。 - Slipp D. Thompson

好问题和答案。但我喜欢你提到的参考链接：https://dev59.com/4Wkv5IYBdhLWcg3wghIi - QT-1

6个回答

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noreturn并不是告诉编译器函数没有返回值，而是告诉编译器控制流程不会返回给调用者。这使得编译器能够进行各种优化-在调用周围不需要保存和恢复任何易失性状态，可以消除任何在调用之后执行的死代码等等。

- Stephen Canon

请注意使用 [[noreturn]]。因为如果函数包含 while 循环，并且您无意中中断了循环，程序可能会表现出奇怪的行为。 - CuteDoge

@CuteDoge 在这种情况下，编译器应该发出一条诊断信息，而不是 [[maybe_noreturn]]。例如，返回值的空函数会发出警告。如果你关闭或忽略了警告，那么你就会遇到其他问题。 - artless noise

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之前的回答正确地解释了什么是noreturn，但没有解释它为什么存在。我不认为“优化”注释是其主要目的：不返回值的函数很少，并且通常不需要进行优化。相反，我认为noreturn的主要存在理由是避免错误的正向警告。例如，考虑以下代码：

int f(bool b){
    if (b) {
        return 7;
    } else {
        abort();
    }
 }

如果abort()没有被标记为"noreturn"，编译器可能会警告这段代码存在一条路径，f没有按预期返回一个整数。但是由于abort()被标记为不返回，所以编译器知道代码是正确的。

- Nadav Har'El

所有其他列出的示例都使用void函数--当您同时具有[[no return]]指令和非void返回类型时，它是如何工作的？当编译器准备警告可能不返回并忽略警告时，[[no return]]指令是否只起作用？例如，编译器是否会执行以下操作：“好的，这是一个非void函数。” 继续编译 “哦，该代码可能不会返回！我应该警告用户吗？” “没关系，我看到了无返回指令。继续” - Raleigh L.

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示例中的noreturn函数不是f()，而是abort()。将非void函数标记为noreturn没有意义。有时返回值，有时返回（execve()是一个很好的例子）的函数不能被标记为noreturn。 - Nadav Har'El

1

implicit-fallthrough是另一个例子：https://dev59.com/fVcO5IYBdhLWcg3w3VLU#52707279 - Ciro Santilli OurBigBook.com

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这意味着该函数不会完成。控制流永远不会触及调用f()后的语句：

void g() {
   f();
   // unreachable:
   std::cout << "No! That's impossible" << std::endl;
}

这些信息可以被编译器/优化器用于不同的目的。编译器可以添加一个警告，表示上面的代码是无法到达的，并且它可以以不同的方式修改 g() 的实际代码，例如支持continuations。

- David Rodríguez - dribeas

3

GCC/Clang【不要发出警告】。 - TemplateRex

4

使用编译选项-Wno-return进行编译，将会得到一条警告。可能并非您所期望的那种警告，但这已足以表明编译器知道[[noreturn]]是什么并且可以利用它。（我有点惊讶-Wunreachable-code没有起作用...） - David Rodríguez - dribeas

3

@TemplateRex: 抱歉，"-Wmissing-noreturn"警告意味着流分析确定了"std::cout"无法到达。我手头没有足够新的gcc来查看生成的汇编代码，但如果调用"operator<<"被删除，我不会感到惊讶。 - David Rodríguez - dribeas

现在它可以工作了，而且还不错（基本上，[[noreturn]] 应该被中转应用到最外层的范围）。 - TemplateRex

1

这里有一个汇编转储（在coliru中使用-S -o-标志），确实删除了“不可达”的代码。有趣的是，-O1已经足够在没有[[noreturn]]提示的情况下删除该不可达代码。 - TemplateRex

2

@TemplateRex：所有代码都在同一个翻译单元中并且可见，因此编译器可以从代码中推断出[[noreturn]]。如果这个翻译单元只有一个在其他地方定义的函数声明，编译器将无法删除该代码，因为它不知道该函数是否返回。这就是属性应该帮助编译器的地方。 - David Rodríguez - dribeas

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从类型理论的角度来说，void 在其他语言中被称为 unit 或者 top。它在逻辑上等价于 True。任何值都可以合法地转换为 void（每种类型都是 void 的子类型）。可以将其视为“宇宙”集合；世界上所有值没有共同的操作，所以对于类型为void的值没有有效的操作。换句话说，告诉你某些东西属于宇宙集合并不会给你任何信息 - 你已经知道了。因此以下是正确的：

(void)5;
(void)foo(17); // whatever foo(17) does

但是下面的任务不是：

void raise();
void f(int y) {
    int x = y!=0 ? 100/y : raise(); // raise() returns void, so what should x be?
    cout << x << endl;
}

[[noreturn]]有时也被称为empty、Nothing、Bottom或Bot，是逻辑上等价于False的。它没有任何值，该类型的表达式可以转换为（即为子类型）任何类型。这就是空集合。请注意，如果有人告诉您“表达式foo()的值属于空集合”，这非常有信息量-它告诉您此表达式永远不会完成其正常执行；它将会中止、抛出异常或挂起。这与void完全相反。

因此，以下内容是没有意义的（伪C++，因为noreturn不是一级C++类型）：

void foo();
(noreturn)5; // obviously a lie; the expression 5 does "return"
(noreturn)foo(); // foo() returns void, and therefore returns

但是以下的任务是完全合法的，因为编译器理解 throw 不会返回：

void f(int y) {
    int x = y!=0 ? 100/y : throw exception();
    cout << x << endl;
}

在一个完美的世界中，您可以使用noreturn作为上述函数raise()的返回值:

在一个完美的世界中，你可以将noreturn用作函数raise()的返回值：

noreturn raise() { throw exception(); }
...
int x = y!=0 ? 100/y : raise();

遗憾的是C++不允许使用无返回值函数。可能是出于实际原因。相反，它提供了[[noreturn]]属性，可以帮助指导编译器进行优化和警告。

- Elazar

8

任何内容都不能被转换成 void，而且 void 永远无法被评估为 true、false 或其他任何东西。 - Clearer

8

当我说“true”时，我的意思并非布尔类型的值“true”，而是逻辑意义上的“真”，请参考柯里-霍华德对应。 - Elazar

12

抽象类型理论如果不符合特定语言的类型系统，则在讨论该语言的类型系统时是无关紧要的。问题所涉及的是C++，而不是类型理论。 - Clearer

9

根据答案，(void)true; 是完全有效的。而 void(true) 在语法上是完全不同的东西。它试图通过使用 true 作为参数来调用一个构造函数来创建一个新的 void 类型对象；这会失败，其中一个原因是 void 不是一等类型。 - Elazar

4

它解释了“void”和“noreturn”在类型理论术语上的区别，以补充上面那些（虽然更实用）的实用回答。 - Elazar

显示剩余15条评论

-1

这是我对[[noreturn]]的观点，用非常简单和简短的术语来表达。

它是在C++11中引入的。使用`[[noreturn]]`属性的函数根本不返回任何东西；这与返回`void funcs()`的函数不同。要澄清的是，你不能在void函数中使用`[[noreturn]]`属性。它主要是出于性能原因引入的。当一个函数被标记为`[[noreturn]]`属性时，编译器知道它不必返回给调用者；它不会生成任何代码；因此有一些小的性能优势。突出的用例有： - 用于抛出错误/异常： ```cpp #include [[noreturn]] void foo() { throw std::logic_error("error"); }

void bar() { try { foo(); std::cout << "Hello"; // 永远不会在此处返回，因此永远不会被打印 } catch (std::logic_error &e) { std::cout << "World"; } }

int main() { bar(); return 0; } ``` - 用于退出代码： ```cpp #include #include [[noreturn]] void foo() { std::cerr << "Error"; std::exit(EXIT_FAILURE); }

int main() { foo(); // 调用时打印Error和退出代码。 return 0; } ``` 如果函数实际上返回了某些东西，并且你已经为它定义了`[[noreturn]]`，它将产生未定义的行为以警告用户。例如： ```cpp #include [[noreturn]] int foo() { // 定义了[[noreturn]] return 411; // 返回整数（411） }

int main() { int k = foo(); std::cout << k; return 0; } ``` 编译器输出（GCC）：（如上所述，显示未定义的行为） ```cpp : In function 'int foo()': :4:12: warning: function declared 'noreturn' has a 'return' statement 4 | return 411; | ^~~ :4:12: warning: 'noreturn' function does return 4 | return 411; | ^ ASM generation compiler returned: 0 : In function 'int foo()': :4:12: warning: function declared 'noreturn' has a 'return' statement 4 | return 411; | ^~~ :4:12: warning: 'noreturn' function does return 4 | return 411; | ^ Execution build compiler returned: 0 Program returned: 139 Program terminated with signal: SIGSEGV ```

希望这能帮到你。谢谢！

- khushi agrawal

澄清一下，你不能在void函数中使用[[noreturn]]属性。是的，你可以这样做，你的第一个例子就是这样做的。 - undefined

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可以查看英文原文，
原文链接

- sepp2k · Accepted Answer

[[noreturn]] 属性用于表示某些函数不会返回到调用者。这并不意味着这些函数是 void 函数（这些函数会返回到调用者，只是它们不返回值），而是指函数在完成后控制流不会返回到调用函数（例如退出应用程序、无限循环或像您的示例中抛出异常的函数）。

编译器可以使用这个属性进行一些优化并生成更好的警告。例如，如果函数 f 具有 [[noreturn]] 属性，则当您编写 f(); g(); 时，编译器可以警告您有关 g() 是死代码的情况。同样，编译器也将知道在调用 f() 后不需要警告您缺少 return 语句的情况。