Почему компилятор не соблюдает правила секвенирования?

Question

Заявления, подобные int n6 = n1 + ++n1;, являются неопределенным поведением, поскольку они нарушают правила последовательности. Но если они являются нарушением правил последовательности, почему компилятор просто не дает жесткой ошибки? Другие примеры:

i = ++i + i++; // undefined behavior 
i = i++ + 1; // undefined behavior (but i = ++i + 1; is well-defined) 
f(++i, ++i); // undefined behavior 
f(i = -1, i = -1); // undefined behavior 

Кажется, во всех этих случаях стандарта явно говорит, что это неопределенное поведение, так что это может так же легко сказать, «программа плохо формируется», который обычно приводит к жесткой диагностике.

Answer 1

Потому что компилятор затрудняет диагностику здесь в общем случае. Вы показали действительно надуманный и очевидный пример, но реальность обычно сложнее, чем эта. Легче сказать: «Не делай этого, и компилятор не должен тебе это объяснять».

Answer 2

-Werror=sequence-point обнаруживает и испускает ошибку компиляции поведения, о котором вы говорите, но в общем случае он создает ложные срабатывания.

Я не знаю, как легко писать общие практические программы, соответствующие этому знаку (предположительно достаточно жесткие, чтобы не требовать языкового требования).

Я также не знаю, в каком смысле вычислительно сложно проверить правильность последовательности точек (неразрешимый, NP-жесткий и т. Д.). Казалось бы, это повлияло на прежний вопрос.

Answer 3

В общем случае очень сложно определить, нарушает ли произвольное выражение правила последовательности.

int f(int *pa, int *pb) { 
    return ++*pa + ++*pb; 
} 

Он может иметь UB по причине, отличной от последовательности, в зависимости от входных значений, например, f(0, 0), но если учитывать только последовательность, то это определило поведение?

Недостаточно информации для ответа на этот вопрос. Он нарушает правила последовательности, только если pa == pb. Там ничего не выйдет, но в равной степени нет ничего, чтобы предположить, что любой код называет его таким.

Если мы не можем сказать, компилятор не может сказать. Поэтому он не может быть плохо сформированным, только неопределенным, и любая диагностика остается как проблема качества реализации.

Тот факт, что он не определен во время выполнения, а не плохо сформирован, имеет другое следствие: это означает, что это только проблема, если код когда-либо выполняется. Я привел пример в комментарии:

int main() { } 
void f(int i) { ++i + ++i; } 

Функция f имеет неопределенное поведение, но программа в целом не происходит, потому что функция f никогда не вызывается. Поскольку в стандарте C++ нет и не может быть никакого правила, чтобы запретить это, компиляторам не разрешается выдавать сообщения об ошибках даже для простых случаев.

Однако компиляторы всегда могут выдавать предупреждение (или любую другую нефатальную диагностику) для любого кода, поэтому полезные компиляторы действительно пытаются обнаружить это и сообщают вам, что вы делаете что-то неправильно.