關於 WEXITSTATUS 與 `G++ 4.9.4` 的奇怪行為

Question

下面的代碼片段確實可以編譯，

#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
#include<iostream>

int main()
{
    int ret = 0xFFFF;
    std::cout << WEXITSTATUS(ret);
}

而此代碼片段確實無法使用G++ 4.9.4進行編譯：

#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
#include<iostream>

int main()
{
     std::cout << WEXITSTATUS(0xFFFF);
}

這是編譯器抱怨的內容：

In file included from /usr/include/x86_64-linux-gnu/sys/wait.h:77:0,
                 from t.cpp:2:
t.cpp: In function ‘int main()’:
t.cpp:7:22: error: lvalue required as unary ‘&’ operand
         std::cout << WEXITSTATUS(0xFFFF);
                      ^

以下是有關編譯器的詳細信息：

g++ --version
g++ (Ubuntu 4.9.4-2ubuntu1~16.04) 4.9.4
Copyright (C) 2015 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.

並通過以下命令在Ubuntu16.04上安裝編譯器

sudo apt-get install gcc-4.9
sudo apt-get install g++-4.9
sudo update-alterntives --install /usr/bin/gcc gcc /usr/bin/gcc-4.9 20
sudo update-alterntives --install /usr/bin/g++ g++ /usr/bin/g++-4.9 20

注意：我必須使用 g++-4.9，我別無選擇。

奇怪的是，我無法在godbolt.org上重現上述現象。 它在 godbolt.org上編譯為gcc 4.9.3 （ gcc 4.9.4不可用）。

這是 g++ 的g++ -E the_said_code_snippet_does_not_compile.cpp

//omit
# 4 "t.cpp" 2

int main()
{
        std::cout << ((((*(const int *) &(0xFFFF))) & 0xff00) >> 8);
}

任何人都可以闡明這件事嗎？

更新：

我現在可以重現錯誤！請參閱此鏈接。

更新：

這只是一個簡化的例子。 我實際面對的是WEXITSTATUS(pclose(fp))不編譯。

Answer 1

WEXITSTATUS宏是 C 標准庫實現的問題，而不是編譯器本身的問題。 通常（在 GCC 的情況下）編譯器不提供 C 標准庫實現。 是一個獨立的package。

大多數 Linux 發行版，包括 Ubuntu，使用 glibc 作為 C 標准庫實現。

在 glibc 2.23 版之前，包括在內，當使用 C++ 並設置__USE_MISC時，宏是按以下方式定義的（參見下面的提交鏈接）：

#   define __WAIT_INT(status)   (*(const int *) &(status))

// ...

# define WEXITSTATUS(status)    __WEXITSTATUS (__WAIT_INT (status))

宏的實際實現在__WEXITSTATUS內部，但使用__WAIT_INT似乎是為了支持wait接口的非 POSIX“聯合等待”變體。 使用此定義，純右值不能與宏一起使用，因為它試圖獲取status的地址。

2016 年， 提交 b49ab5f4503f36dcbf43f821f817da66b2931fe6支持聯合等待——根據 1990 年代初期棄用的NEWS條目——已被刪除，現在的定義很簡單

# define WEXITSTATUS(status)    __WEXITSTATUS (status)

現在它也適用於純右值。

似乎 Ubuntu 16.04 仍然使用該更改之前的 glibc 版本，這並不奇怪，因為它是在提交時發布的。

我不知道 POSIX 對是否可以使用帶有int右值而不是變量名的宏有什么看法。

WEXITSTATUS不能總是直接用於調用pclose似乎是已知問題。 顯然，上面提到的擴展，現在不再出現在 glibc 中，曾經（現在？）也出現在（某些？）BSD 中（並且可能源自它們？）。 參見例如這個問題，其中的答案也表達了對 POSIX 合規性的懷疑。 但是，鏈接問題中提到的 OpenBSD 也在 2014 年刪除了union wait 。根據變更日志，自 4.3BSD（1986 年發布）以來它已被棄用。

Answer 2

這看起來像是一個奇怪的宏實現，導致運算符優先級出現問題。 通常它應該是這樣的：

#define     WEXITSTATUS(status)        (((status) & 0xff00) >> 8)

現在如果是（結果完全錯誤）

#define     WEXITSTATUS(status)        status & 0xff00 >> 8

你會得到以下命令：

( std::cout << status ) & (0xff00 >> 8)

雖然我無法想象這種破碎的實現可能存在？

處理過的代碼片段顯示，宏假設status是一個至少返回純右值的表達式，這是一個可以獲取地址和將其轉換為const int的“魔法”。

#define     WEXITSTATUS(status)        ((((*(const int *) &(status))) & 0xff00) >> 8)

錯誤發生於地址運算符得到錯誤的操作數。 本質上，該宏不能僅與表達式或變量一起使用常量，假設這些是從文檔中描述的特定源返回的值。