c++ - Clang 产生 GCC 不产生的非法指令

Question

我发现 Clang 产生非法指令的情况，而 gcc 没有，在尝试 this 时问题。

我的问题是:我做错了什么，还是 Clang 的实际问题？

我将其归结为重现问题所需的最小片段。

获取文件eigen.cpp :

#include <iostream>

#define EIGEN_MATRIXBASE_PLUGIN "eigen_matrix_addons.hpp"
#include <Eigen/Dense>

int main() {
    Eigen::Matrix2d A;

    A << 0, 1, 2, 3;

    std::cout << A << "\n";
}

还有文件 eigen_matrix_addons.hpp :

friend std::ostream &operator<<(std::ostream &o, const Derived &m) {
    o << static_cast<const MatrixBase<Derived> &>(m);
}

(参见 here 了解该文件的详细说明。简而言之，它的内容直接放在 template<class Derived> class MatrixBase; 的类定义中。因此，这在 Derived 上引入了另一个调用 Eigen 的 ostream 运算符在 MatrixBase<Derived> 上实现 ostream 运算符。如果您阅读 this question，这样做的动机就会很明显。)

使用 GCC 编译并运行:

$ g++ -std=c++11 -Wall -Wextra -pedantic -isystem/usr/include/eigen3 -I. -o eigen_gcc eigen.cpp
$ ./eigen_gcc
0 1
2 3
$ g++ --version
g++ (SUSE Linux) 4.8.1 20130909 [gcc-4_8-branch revision 202388]
Copyright (C) 2013 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

然后用Clang编译并运行:

$ clang++ -std=c++11 -Wall -Wextra -pedantic -isystem/usr/include/eigen3 -I. -o eigen_clang eigen.cpp
$ ./eigen_clang
0 1
Illegal instruction
$ clang++ --version
clang version 3.4 (branches/release_34 198681)
Target: x86_64-suse-linux
Thread model: posix

如您所见，程序在执行非法指令后被中断。 gdb 中的回溯显示问题发生在 eigen_matrix_addons.hpp 的第二行。 :

(gdb) bt
#0  0x00000000004013e1 in Eigen::operator<< (o=..., m=...)
    at ./eigen_matrix_addons.hpp:2
#1  0x00000000004010f0 in main () at eigen.cpp:15

即可能是 static_cast ?

根据 zypper，我的 Eigen 版本是 3.2.0-2.1.4 .

编辑

@Mysticial 要求的反汇编:

(gdb) disass
Dump of assembler code for function Eigen::operator<<(std::ostream&, Eigen::Matrix<double, 2, 2, 0, 2, 2> const&):
   0x00000000004013c0 <+0>:     push   %rbp
   0x00000000004013c1 <+1>:     mov    %rsp,%rbp
   0x00000000004013c4 <+4>:     sub    $0x20,%rsp
   0x00000000004013c8 <+8>:     mov    %rdi,-0x10(%rbp)
   0x00000000004013cc <+12>:    mov    %rsi,-0x18(%rbp)
   0x00000000004013d0 <+16>:    mov    -0x10(%rbp),%rdi
   0x00000000004013d4 <+20>:    mov    -0x18(%rbp),%rsi
   0x00000000004013d8 <+24>:    callq  0x4013f0 <Eigen::operator<< <Eigen::Matrix<double, 2, 2, 0, 2, 2> >(std::ostream&, Eigen::DenseBase<Eigen::Matrix<double, 2, 2, 0, 2, 2> > const&)>
   0x00000000004013dd <+29>:    mov    %rax,-0x20(%rbp)
=> 0x00000000004013e1 <+33>:    ud2
End of assembler dump.

Answer 1

“非法指令”错误很可能是因为您的“运算符 <<”缺少返回语句。这会导致未定义的行为。

标准第 6.6.3 节说:

Flowing off the end of a function is equivalent to a return with no value; this results in undefined behavior in a value-returning function.

你应该添加:

return o;

在函数的末尾。