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返回前向声明的结构是否未定义行为?

undefined-behavior visual-c++ c++

ereOn · 技术社区 · 14 年前

我有以下代码(为了简单起见,省略了保护):

= foo.hpp =

struct FOO
{
  int not_used_in_this_sample;
  int not_used_in_this_sample2;
};

= main.cpp =

#include "foo_generator.hpp"
#include "foo.hpp"

int main()
{
  FOO foo = FooGenerator::createFoo(0xDEADBEEF, 0x12345678);

  return 0;
}

= foo_generator.hpp =

struct FOO; // FOO is only forward-declared

class FooGenerator
{
  public:

    // Note: we return a FOO, not a FOO&
    static FOO createFoo(size_t a, size_t b);
};

= foo_generator.cpp =

#include "foo_generator.hpp"
#include "foo.hpp"

FOO FooGenerator::createFoo(size_t a, size_t b)
{
  std::cout << std::hex << a << ", " << b << std::endl;

  return FOO();
}

目前,这段代码编译得非常好,没有任何警告。如果我的理解是正确的,它应该输出:

deadbeef, 12345678

但相反,它随机显示:

12345678, 32fb23a1

或者只是撞车。

如果我替换FOO in的forward声明 福乌发电厂 具有 #include "foo.hpp" ,然后它就工作了。

所以我的问题是:返回前向声明的结构是否会导致未定义的行为?或者有什么可能出错?

使用的编译器:MSVC 9.0和10.0(都显示了问题)

3 回复 | 直到 14 年前

visitor 14 年前

根据8.3.5.6,这应该很好:“非定义函数声明的参数类型或返回类型可能是不完整的类类型。”

fil 13 年前

我想我也有同样的问题。它发生在 小返回值类型 和 标题包含的顺序 事项。为了避免它 不使用返回值类型转发声明 或 按相同顺序包含标题 .

要获得可能的解释,请查看以下内容:

功能h

struct Foo;
Foo func();

功能cpp

#include "func.h"
#include "foo.h"
Foo func()
{
    return Foo();
}

食物

struct Foo
{
    int a;
};

注意,整个Foo都放在一个CPU寄存器中。

功能装配(MSVS 2005)

$T2549 = -4                     ; size = 4
___$ReturnUdt$ = 8                  ; size = 4
?func@@YA?AUFoo@@XZ PROC                ; func

; 5    :     return Foo();

    xor eax, eax
    mov DWORD PTR $T2549[ebp], eax
    mov ecx, DWORD PTR ___$ReturnUdt$[ebp]
    mov edx, DWORD PTR $T2549[ebp]
    mov DWORD PTR [ecx], edx
    mov eax, DWORD PTR ___$ReturnUdt$[ebp]

当func()被声明时,Foo的大小未知。它不知道Foo怎么会被退回。所以func()期望指针返回值存储作为其参数。在这里 _ $ReturnUdt$。Foo()的值复制到那里。

如果在func.cpp中更改标题顺序,则会得到:

函数asm

$T2548 = -4                     ; size = 4
?func@@YA?AUFoo@@XZ PROC                ; func

; 5    :     return Foo();

    xor eax, eax
    mov DWORD PTR $T2548[ebp], eax
    mov eax, DWORD PTR $T2548[ebp]

现在编译器知道Foo足够小,所以它是通过寄存器返回的,不需要额外的参数。

主.cpp

#include "foo.h"
#include "func.h"
int main()
{
    func();
    return 0;
}

注意,这里Foo的大小在func()声明时是已知的。

主.asm

; 5    :     func();

    call    ?func@@YA?AUFoo@@XZ         ; func
    mov DWORD PTR $T2548[ebp], eax

; 6    :     return 0;

所以编译器假设func()将通过寄存器返回值。它不传递指向临时位置的指针来存储返回值。但如果func()期望它写入内存的指针损坏堆栈。

让我们更改标题顺序,让func.h优先。

主.asm

; 5    :     func();

    lea eax, DWORD PTR $T2548[ebp]
    push    eax
    call    ?func@@YA?AUFoo@@XZ         ; func
    add esp, 4

; 6    :     return 0;

编译器传递func()所期望的指针,因此不会导致堆栈损坏。

如果Foo的大小大于2个整数,编译器将始终传递指针。

Matthew Flaschen 14 年前

在海合会的领导下对我来说很好。我不知道为什么,因为 foo.hpp 包括在 foo_generator.hpp .