解读C语言非void函数却没有return会怎么样

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问题引出

前几天学习栈， 写了一个创建栈的函数

typedef struct{
    int data[STACKSIZE];
    int top;
}stack, *Stack;Stack NewStack(void){
    Stack s = (Stack)malloc(sizeof(stack));
    s->top = -1;
}

代码的作用很简单, 就是动态分配一个栈变量的内存, 并将其指针返回; 很显然的是在函数NewStack中少了一句return s;。

令人奇怪的是我直到最后才偶然发现这个错误， 因为这个函数在整个代码运行中都是正常的， 并没有发生错误。

这里先下一个结论， NewStack正确的将s的值返回了， 具体为什么先按下不表。

问题继续深入

再来看这样一个函数

int max(int x, int y){
    int max;
    if(x >= y){
        max = x;
    }
    else{
        max = y;
    }
}

代码的作用一目了然， 但缺失了return max;, 这个函数返回什么呢？

运行结果如下

两次函数调用都返回了正确的最大值， 为什么呢？

莫非是编译器已经智能到能猜出用户的想法， 或是因为max是该函数栈中唯一一个用户定义的变量， 总之， 是不是max被返回了呢？

int max(int x, int y){
    int max;
    if(x >= y){
        max = x;
    }
    else{
        max = y;
    }
    max = 1000;
}

我们在末尾加上一句max = 1000;, 验证一下返回值究竟是不是max的值。

运行结果如下

显然这里并不是简单的返回了max的值。

我们再在末尾加一句max = x时

运行结果如下

可以看到返回值始终是x的值。

所以

  • max = 1000;——没有改变返回值
  • max = x;——改变了返回值

答案揭晓

让我们来看看stackflow上的一段解答

大意就是在某些系统、某些编译器下(windows, gcc)， 如果一个非void函数没有返回值， 系统会自动帮你返回eax寄存器中的值， 在这里表现为最后一个表达式的值。

对max函数进行反汇编，

可以发现， 在诸如x >= y, max = x:这样的涉及至少两个变量的语句都使用了eax寄存器， 因而改变的eax寄存器中的值；而max = 1000则没有， 因为max = 1000只对一块内存进行操作， 根本不需要用到寄存器。

诸如max = x;这样的语句， 内存中的实现大概就是， 将x的值移动到eax寄存器， 再将eax中的值移动到max（因为寄存器的存取速度远高于内存）。

除此之外， eax寄存器也会用在存储函数的返回值上。

如我们在函数末尾加一个函数调用。

返回值始终是max函数内调用的f函数的返回值。

结论

在windows、gcc环境下， 若非void函数无返回值， 系统会自动的返回当时eax寄存器中的值， 通常表现为函数中最后一条语句（两个变量以上)或函数调用的值。

在其它的C编译器下， 返回值可能会是某个固定的值， 也可能是随机值。

更多

C编译器对这一问题的处理能很好的反映C对用户的信任与包容， 在其它语言上这种情况一般是会报错的， 而在C中甚至连警告都没有。

C总是倾向于认为用户的做法有他自己的道理， 但更多情况下没人会去利用如此的特性， 只是单纯的疏忽。

那我们该怎么去避免这样的错误呢？

只需要在编译器选项中加上一条指令Wreturn-type, 再发生这种情况的时候gcc编译器就会给我们一个提醒了。

最后

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持我们。

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