如果一个函数返回一个有效的返回类型但没有返回任何值，编译器是否可以返回垃圾值？

Question

如果一个函数返回一个有效的返回类型但没有返回任何值，编译器是否可以返回垃圾值？

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如果一个函数的返回类型不是void，但函数没有返回任何值，那么我猜编译器会返回一个垃圾值（可能被视为未初始化的值）。这是在编译时发生的，那么为什么不应该显示错误呢？

例如，

int func1() {
    return; // error
}

int func2() {
    // does not return anything
}

第二个func2应该会抛出一个错误，但它没有。有什么原因吗？我的想法是，可以把它看作是未初始化的值，所以如果我们需要在第二种情况下抛出错误，那么我们需要抛出错误，如果一个值没有被初始化，就像这样。

  int i;  // error
  int i = 6;  // okay

任何想法，还是这个问题是重复的？感谢您的帮助。

- howtechstuffworks

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这是C还是C++？你是否收到编译器错误或警告？你正在使用哪个编译器？ - littleadv

可能是重复的问题：gcc选项：在没有返回语句的非void函数上发出警告 - Oliver Charlesworth

我看到了警告，问题有点像，为什么没有错误？为什么编译器没有抛出错误，尽管看到了警告？ - howtechstuffworks

返回值。编译错误会被显示或打印，但不会被抛出。异常会被抛出。不要误用标准术语。 - user207421

4个回答

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在C语言中，引用N1256 6.9.1p12的话：

如果到达终止函数的}，并且调用者使用函数调用的值，则行为是未定义的。

因此，对于非void函数而言，不返回任何值是合法的（但不好的做法），但如果它这样做，并且调用者尝试使用结果，则行为是未定义的。请注意，它不一定只返回一些随意的值；就标准而言，任何事情都有可能发生。

在ANSI C之前，没有void关键字，因此编写不返回值的函数的方法是省略返回类型，使其隐式返回int。在有返回值的函数中要求使用return语句会破坏旧代码。这也需要编译器进行额外的分析，以确定所有代码路径是否都命中了return语句; 对于现代编译器来说这种分析是合理的，但当C首次标准化时可能过于繁重。

C ++稍微严格一些。在C ++中:

超出函数范围的流动等价于一个没有值的return;这会导致值返回函数的未定义行为。

因此，调用者尝试使用（不存在的）结果与否的行为是未定义的。

C和C ++编译器当然可以警告缺少return语句或控制路径，在函数末尾没有执行return语句，但是各自的标准不要求这样做。

- Keith Thompson

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在简单情况下，这样的分析是合理的 - 在复杂情况下，编译器可能甚至没有足够的信息来知道它是否总是会执行return语句。 - caf

可能要求所有可能的控制路径执行return语句；我认为C#是这样做的。例如，{ if (1) { return 42; } else { puts("No return here"); }即使实际上无法避免return，也会违反这种要求。而C和C++则不会这样做。 - Keith Thompson

@Keith：这是不可行的，请参考Mankarse的答案。 - Lightness Races in Orbit

@KeithThompson：为什么C++在这方面很严格？是因为它们是由不同委员会标准化的不同语言，还是有其他技术原因？ - Destructor

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@PravasiMeet：C语言必须保持与ANSI之前的程序兼容。而C++的设计则没有同样的限制。 - Keith Thompson

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在C语言中，非void函数在结束时不返回值实际上是合法的，只要调用代码没有尝试使用返回值。另一方面，一个没有表达式的return语句在非void函数中是不允许出现的。相关的C99标准如下：第一种情况是§6.9.1：

如果到达终止函数的}，并且函数调用的值被调用者使用，则行为未定义。

第二种情况是§6.8.6.4：

return语句没有表达式只能出现在返回类型为void的函数中。

- caf

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@KeithThompson: 这就是为什么我用“在C语言中…”开头的原因。 - caf

不确定我是怎么错过了那个问题。（但是该问题被标记为C和C++。） - Keith Thompson

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你的两个函数都是不规范的。它们之间的区别在于，你的func1违反了有关return语句使用规则的规定，而你的func2是未定义行为。在func1中的return语句是非法的，实现必须诊断此问题。在func2中缺少return语句是未定义的行为。大多数编译器会诊断此问题，但没有一个必须这样做。

- David Hammen

在C语言中，第一个函数并不是非法的。只有当调用者实际尝试使用返回值时，行为才是未定义的。 - caf

是的，我同意，这更像是一个测试，试图找出为什么C委员会要这样做... - howtechstuffworks

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可以查看英文原文，
原文链接

- Mankarse · Accepted Answer

在C++中，下面的代码行为是未定义的：

[stmt.return]/2 ... 函数结束时没有返回值的语句流等同于没有返回值的return语句; 在有返回值的函数中，这会导致未定义的行为。...

大多数编译器会对类似问题中的代码产生警告。

C++标准不要求将其视为编译时错误，因为在一般情况下很难正确地确定代码是否真正流出函数末尾，或者函数是否通过异常（或longjmp或类似机制）退出。

考虑以下示例代码：

int func3() {
    func4();
}

如果func4()抛出异常，那么这段代码是完全没问题的。编译器可能无法看到func4()的定义（因为分离编译），因此无法知道它是否会抛出异常。

此外，即使编译器可以证明func4()不会抛出异常，它仍然必须证明func3()在被调用之前才能合法地拒绝程序。这种分析需要检查整个程序，这与分离编译不兼容，甚至在一般情况下也不可能实现。