除以零后没有运行时错误

Question

我正在使用 Microsoft Visual C++ 2010 我有以下代码，如您所见，我将 1 除以零

#include <cstdio>

int main()
{   
   int x;
   x = 0;
   1/x;

   while (1) {
      std::printf("RUNNING!!\n");
   }
}

令人惊讶的是，我没有发现任何运行时错误，程序继续执行并显示 RUNNING!!

所以我的问题是为什么“1/x”不被认为是运行时错误，为什么程序不会停止？

Answer 1

作为对其他所有人的补充，我注意到一些关于“获取或不获取运行时错误”的 cmets，这让我想到了对模棱两可的术语的误解。

在普通计算机科学中，“运行时错误”不再是人类大脑的计算机语言（简单的英语）的含义：而是在“程序执行”期间发现的错误。

所以是的，在信号后从操作系统获取转储是“运行时错误”。至少对于英语来说。

但这与std::runtime_error 有关，即std::exception 当错误出现在他们自己的代码中时，由标准库（或任何其他基于标准库的代码）抛出 /em>。

“异常”一词也含糊不清：在操作系统术语中，它是“救援代码”，一个适当的操作系统驱动程序用于响应 CPU 硬件陷阱。在 C++ 中，is 要么是表示所有标准库错误的基类，要么是 throw 语句的任何值主题。

这里的重点是，整数除以零不是标准库实现检测到的错误：C++ 语言将基本整数算术视为宿主环境的原语。在大多数平台中，operator/(int,int) 是通过 DIV 汇编指令（至少在大多数 CPU 上）实现的，并且带有 0 操作数的 DIV 由 CPU 微码作为 CPU 异常处理，这会产生“陷阱”（或由操作系统（或特定操作系统驱动程序）处理的中断，或任何平台术语所称的中断。 C++ 编译器（和生成的可执行文件）中没有任何东西知道 DIV 评估期间发生了什么（因为它在 CPU 内部），所以没有可以编写的 throw 语句，并且因此没有要捕获的 std::exception （或任何其他 C++ 类型）。只是一个可以替换的操作系统驱动程序，默认情况下会终止应用程序。

这与调用 main（调用 exit）的 C++ 启动代码中的等效默认 catch(...) 非常相似，因此是另一个混​​淆来源。

更复杂的是，编译器优化可以丢弃任何不会产生使用结果的操作，从而使所有内容变得不可见。

所以，输出除法结果是必须的，让编译器不会丢弃操作。完成后，会观察到产生 OS 信号的 CPU 陷阱。这是 - 用简单的英语表示“运行时错误”，但不是 C++ std::runtime_error，因为除法运算符实现中不存在这样的 throw 语句。

Answer 2

来自笔记

Stroustrup 在“C++ 的设计和演变”中说（Addison Wesley， 1994），“低级事件，例如算术溢出和除 零，假定由专用的低级机制处理 而不是例外。这使 C++ 能够匹配 算术方面的其他语言。它也避免了 在大量流水线架构上发生的问题，其中事件 例如除以零是异步的。"`

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所以我的问题是为什么“1/x”不被视为运行时错误

您没有将 1/x 的值分配给任何变量，因此您会遇到任何运行时错误。将它分配给一个变量，你会得到一个运行时错误。

Answer 3

您没有将1/x 的评估分配给另一个变量。这就是您没有收到运行时错误的原因。

如果你像这样修改你的代码 -

int r;
r = 1/x;

然后程序因错误而停止。

Answer 4

相反，为什么您认为应该是运行时错误？没有规定必须这样做。

除以零是未定义。在这种情况下，由于它可能在编译时被捕获，您的编译器似乎只是忽略了该操作……很可能是因为您从未使用过它的“结果”。

所以，这个程序运行并且可能什么也不输出：

int main()
{
    int x = 0;
    1/x;
}

而我可以预期 this 程序会导致系统级算术异常：

#include <iostream>

int main()
{
    int x = 0;
    int y = 1/x;

    std::cout << y << '\n';
}

一般来说，当您有未定义的行为时，不要期待任何事情。不要指望你的程序“工作”，不要指望它产生有意义的输出，不要指望它不会打电话给你的前妻并撤销你对宠物鸡的合法监护权，也不要指望它会导致你想要的错误。