奇怪的优化结果

sncp

最近在学习线程
下面是一段代码，故意没有将thread初始化：
thread_error.cpp
--------------------------------------------------------
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    pthread_t thread;
    int status;

    status = pthread_join(thread, NULL);
    if (status != 0)
        fprintf (stderr, "error %d: %s\n", status, strerror (status));
    return status;
}
--------------------------------------------------------
奇怪的是，
如果用g++ -O2 -D_REENTRANT -lpthread thread_error.cpp 编译运行的结果是：
error 3: No such process

如果用g++ -O0 -D_REENTRANT -lpthread thread_error.cpp 编译运行的结果是：
段错误

为何启用优化选项-O2得到的结果比不优化得到的结果还优雅？
不优化，运行是被粗暴的意外终止
优化，能正常结束程序。

哪位能指点一下？多谢~~

realtang

这能说明什么呢？thread放在栈中。
两次运行，thread的值都是随机的不同的。

sncp

thread在使用前未初始化，当然每次运行都是随机值。
这个我明白。

重点是，使用-O0和-O2得到的运行结果不一样。
-O2能够正确运行status = pthread_join(thread, NULL);并返回
-O0则程序异常终止

我搞不明白的是这点。
前面已经说明，是故意将thread在使用前未初始化。

我以前的想法是，优化编译后的程序可能比不优化编译所得的程序行为上有些异常
而现在的现象却是，优化编译后的程序能正常结束，而不优化编译所得的程序却会异常终止。

还望版主继续指点，多谢~~

sncp

另外说明一下，该代码片断的目的是用来了解Pthread接口函数对错误的处理方式。

传统函数是在调用失败时返回-1，然后用全局变量errno来表明具体的错误信息。
而Pthread接口函数则在成功时返回0，失败时返回错误代码。

realtang

一个可能是pthread_t内部的实现是一个指针，因为是随机的，所以第一个例子中，thread指针正好在进程的有效虚拟地址区间内，所以正确得到了结果。
而在第二个例子中，thread指针指向了进程的无效线虚拟地址区间内，所以段错。

sncp

从现象上看，异常终止的情况确实象是非法访问内存之类的错误

但令人诧异的是，-O0编译的结果每次都会异常终止，-O2编译的结果每次都能正常结束。

这样，就无法用随机性来解释这两种编译结果的差别了。

sncp

man了一下pthread_create
只能说，实现上和要求有一些偏差。

manphiz

这种问题是无法重现的。也许一段时间以后你再运行 -O0 的那个程序就不会段错误了。比如我这里：
error 22: Invalid argument

从编译器的角度来看，这被称为 undefined behaviour 。其运行结果是随机的，无法保证其运行结果的一致性。换句话说，用这种程序来进行测试是毫无意义的。

有兴趣可以看看它们的汇编代码，当然本质是一样的，都使用了未初始化的量。

sncp

pthread_join函数确实有undefined的行为，但那是指多个线程同时对某个线程调用pthread_join函数的时候。

pthread_join函数的说明里明确指出：
如果找不到参数里线程ID对应的那个线程，该函数将返回错误码ESRCH。
“
ERRORS
       The pthread_join() function shall fail if:
       ......
       ESRCH  No  thread could be found corresponding to that specified by the
              given thread ID.
”
我未初始化thread，和将thread随便初始化成一个不存在的线程ID，其效果是一样的。
并且，-O2编译的结果就正确反应了这种现象：
error 3: No such process

所以，楼上说，这是未定义的行为，本人不敢苟同。

另外，楼上兄弟得到的结果为：
error 22: Invalid argument

这也让我感到奇怪。
我这里运行getconf GNU_LIBPTHREAD_VERSION，得到的是
NPTL 2.6

能否告知你使用的版本查看结果？

realtang

用debian gcc4.1.2编译。
#gcc pthread_error.c -O0 -o pthread_error1 -lpthread
#gcc pthread_error.c -O2 -o pthread_error2 -lpthread
在cetos4.4 NPTL 2.3.4上得到了跟楼主相反的结果。
有优化的断错，没有优化的结果才正确。
只能说明一个结果，编译器对这样代码产生的结果是不可预期的。