谁能向我解释这个输出？

Question

因此，我在进行一些思想实验，我想象两个函数相互递归时会发生什么。 如果两个函数都可能陷入无限循环，那将是一个这样的例子。

为此，我想到了一个简单的示例：

#include <iostream>
#include <cstdlib>

int foo(int x);
int bar(int x);


int foo(int x)
{
    return bar(x + 1);
}

int bar(int x)
{
    return foo(x - 1);
}

int main(int argc, char **argv)
{
    if (argc > 1)
        std::cout << "The value is: " << foo(atoi(argv[1])) << std::endl;

    return 0;
}

有趣的是，如果使用g ++进行编译，则实际上不会打印任何内容。 使用任何-O开关对其进行编译，它将陷入无限循环。

思考？ 这可能是编译器错误，还是可以预期的？ 我认为在-O优化的情况下，它将意识到foo（x）和bar（x）仅返回x。

我没想到它实际上会“优化”该调用，而完全忽略了将“值是”打印到标准输入中。

编辑：我使用GCC 4.5.0在Cygwin下将其编译为g ++ source.cpp（-O1 / 2/3）。 -OX版本实际上无限循环而不会导致堆栈溢出。

Answer 1

由于您未指定要使用的C ++，因此我将给出C ++ 0x答案：

实际上， 这是 C ++ 0x中未定义的行为 。

如果您使用的是C ++ 03，我无法完全解释其行为，但是由于您的堆栈最终将溢出，因此您仍然处在与实现相关的行为的范围之内。 期望这里发生任何理智的事情都是傻子的事。

Answer 2

从数学观点来看， f（x）= b（x +1）和b（x）= f（x-1）不足以定义f和b 。 一个可能的解决方案是f（x）= x和b（x）= x-1 ，而另一个解决方案是f（x）= 0和g（x）= 0 （并且还有更多种方法）。 因此，从数学上讲，该函数应返回什么的问题没有答案。 从计算的角度来看，情况甚至更糟，因为毕竟您没有定义数学函数，而是要指定如何执行计算。 foo(x - 1)意思是“当我们将x - 1的值作为参数传递时，执行在foo()函数中指定的计算”，并且类似地对于bar(x + 1) 。 因此，当每个函数无条件地说要调用另一个函数时，您已指定希望进行无限递归。 正如其他人提到的那样，某些语言（或语言版本）将此视为良好定义的情况（期望的结果是程序挂起），而另一些语言则将其视为未定义的情况（即，编译器可能会做任何喜欢的事情）。

Answer 3

由于递归没有停止条件，因此自然会陷入无限循环。 您假设这些函数返回“ just x”是错误的。 他们注定永远不会回来。

编译器不能仅仅优化递归。