c++ - 永远不会终止的程序是有效的 C++ 程序吗？

Question

程序是否需要终止？换句话说，是一个在技术上永远运行的程序未定义行为？请注意，这与空循环无关。谈论永远做“事情”(即可观察的行为)的程序。

例如像这样的东西:

int main()
{
    while (true)
    {
        try
        {
            get_input(); // calls IO
            process();
            put_output(); // calls IO, has observable behavior

            // never break, exit, terminate, etc
        } catch(...)
        {
            // ignore all exceptions
            // don't (re)throw
            // never go out of loop
        }
    }
}

这更像是一个学术问题，因为根据经验，所有理智的编译器都会为上述类型的程序生成预期的代码(当然假设没有其他 UB 来源)。是的，当然有很多程序永远不会终止(操作系统、嵌入式、服务器)。然而，标准有时很奇怪，因此产生了问题。

<小时/>

切线:许多(某些？)“算法”的定义要求算法必须终止，即一系列永不终止的操作不被视为算法。

<小时/>

切向。停止问题表明不存在一种算法来确定任意程序是否完成输入。然而，对于这个特定的程序，由于没有分支导致退出 main，编译器可以轻松确定该程序永远不会结束。然而，这无关紧要，因为问题是语言律师。

Answer 1

C++ 标准中没有任何内容要求程序或任何给定线程终止。最接近的是 [intro.progress]p1 ，其中表示

The implementation may assume that any thread will eventually do one of the following:

• terminate,
• make a call to a library I/O function,
• perform an access through a volatile glvalue, or
• perform a synchronization operation or an atomic operation.

[ Note: This is intended to allow compiler transformations such as removal of empty loops, even when termination cannot be proven.  — end note ]

只要最终存在一些可观察到的行为，或者只要它在 I/O 操作或另一个阻塞库调用上花费了所有时间，这就不适用，并且该计划是有效的(假设它满足所有其他有效性标准)。