为什么不在函数内部执行 printf？

Question

以下代码在 GCC 编译器上编译运行。

#include <stdio.h>

 int arr[10];

 int func()
 {
      printf("In func\n");
      return 0;
 }

int main() 
{
    if (&arr[func()])
        printf("In main\n");
     return 0;
}

输出：

In main

为什么不执行printf("In func\n");？

Answer 1

最新 gcc 的各种组合似乎存在一个微妙的问题，无论是有意的还是无意的。 Archlinux 上最新内核 4.15.8 上的 7.3 版。无论出于何种原因，为main() 生成的代码都省略了对func() 的调用。例如

$ gcc -S -masm=intel -o infunc2.asm infunc2.c

生成的程序集是：

$ cat infunc2.asm
        .file   "infunc2.c"
        .intel_syntax noprefix
        .text
        .comm   arr,40,32
        .section        .rodata
.LC0:
        .string "In func"
        .text
        .globl  func
        .type   func, @function
func:
.LFB0:
        .cfi_startproc
        push    rbp
        .cfi_def_cfa_offset 16
        .cfi_offset 6, -16
        mov     rbp, rsp
        .cfi_def_cfa_register 6
        lea     rdi, .LC0[rip]
        call    puts@PLT
        mov     eax, 0
        pop     rbp
        .cfi_def_cfa 7, 8
        ret
        .cfi_endproc
.LFE0:
        .size   func, .-func
        .section        .rodata
.LC1:
        .string "In main"
        .text
        .globl  main
        .type   main, @function
main:
.LFB1:
        .cfi_startproc
        push    rbp
        .cfi_def_cfa_offset 16
        .cfi_offset 6, -16
        mov     rbp, rsp
        .cfi_def_cfa_register 6
        lea     rdi, .LC1[rip]
        call    puts@PLT
        mov     eax, 0
        pop     rbp
        .cfi_def_cfa 7, 8
        ret
        .cfi_endproc
.LFE1:
        .size   main, .-main
        .ident  "GCC: (GNU) 7.3.0"
        .section        .note.GNU-stack,"",@progbits

请注意，对func() 的调用在上面标记为.LFB0:。 main: 的过程根本不调用func 或.LFB0:，尽管它存在，尽管"In func" 字符串存在于.LC0: 中。我怀疑这不是预期的行为。

比如简单编译不优化-O0函数不被调用，例如：

$ gcc -g -O0 -o bin/if2 infunc2.c
$ ./bin/if2
In main

更改代码以存储arr[func()] 的地址确实会强制调用func()，例如

#include <stdio.h>

int arr[10];

int func()
{
    printf ("In func\n");
    return 0;
}

int main (void)
{
    int *p = &arr[func()];
    if (p)
        printf("In main\n");
    return 0;
}

然后

$ gcc -Wall -Wextra -pedantic -std=gnu11 -Ofast -o bin/infunc infunc.c
$ ./bin/infunc
In func
In main

并且生成的程序集支持不同的行为：

$ gcc -S -masm=intel -o infunc.asm infunc.c

$ cat infunc.asm
        .file   "infunc.c"
        .intel_syntax noprefix
        .text
        .comm   arr,40,32
        .section        .rodata
.LC0:
        .string "In func"
        .text
        .globl  func
        .type   func, @function
func:
.LFB0:
        .cfi_startproc
        push    rbp
        .cfi_def_cfa_offset 16
        .cfi_offset 6, -16
        mov     rbp, rsp
        .cfi_def_cfa_register 6
        lea     rdi, .LC0[rip]
        call    puts@PLT
        mov     eax, 0
        pop     rbp
        .cfi_def_cfa 7, 8
        ret
        .cfi_endproc
.LFE0:
        .size   func, .-func
        .section        .rodata
.LC1:
        .string "In main"
        .text
        .globl  main
        .type   main, @function
main:
.LFB1:
        .cfi_startproc
        push    rbp
        .cfi_def_cfa_offset 16
        .cfi_offset 6, -16
        mov     rbp, rsp
        .cfi_def_cfa_register 6
        sub     rsp, 16
        mov     eax, 0
        call    func
        cdqe
        lea     rdx, 0[0+rax*4]
        lea     rax, arr[rip]
        add     rax, rdx
        mov     QWORD PTR -8[rbp], rax
        cmp     QWORD PTR -8[rbp], 0
        je      .L4
        lea     rdi, .LC1[rip]
        call    puts@PLT
.L4:
        mov     eax, 0
        leave
        .cfi_def_cfa 7, 8
        ret
        .cfi_endproc
.LFE1:
        .size   main, .-main
        .ident  "GCC: (GNU) 7.3.0"
        .section        .note.GNU-stack,"",@progbits

我希望我能对这里的处理提供一些合乎逻辑的解释，但我只能记录下来。看来我们需要和 gcc 名单上的人谈谈。

---

在 'if' 内部的地址计算中丢弃的副作用

这似乎是 gcc 中的一种回归，取决于单个发行版是否应用了足够的补丁来掩盖它。这是工作中的 gcc 错误。 Bug 84607

Answer 2

这是一个 gcc 错误 (#84607)，已在 gcc 7.3.1 或更高版本中修复。

Answer 3

问题在于您的编译。我使用 gcc 编译。我这样编译你的文件：

gcc main.c -o prog
./prog
In func
In main

我觉得不错。如果您使用与 gcc 不同的编译器，请检查如何使用您的编译器进行编译的过程。我也使用 gcc 7.3