Clang производит незаконную инструкцию, где GCC не

Я нашел ситуацию, в которой Clang создает незаконную инструкцию, где gcc не работает, экспериментируя с этим вопросом.

Мой вопрос: Я делаю что-то очень не так, или это актуальная проблема с Clang?

Я откинул его до минимального фрагмента, необходимого для воспроизведения проблемы.

Возьмите файл eigen.cpp:

#include <iostream>

#define EIGEN_MATRIXBASE_PLUGIN "eigen_matrix_addons.hpp"
#include <Eigen/Dense>

int main() {
    Eigen::Matrix2d A;

    A << 0, 1, 2, 3;

    std::cout << A << "\n";
}

И файл eigen_matrix_addons.hpp:

friend std::ostream &operator<<(std::ostream &o, const Derived &m) {
    o << static_cast<const MatrixBase<Derived> &>(m);
}

(см. здесь для подробного объяснения того, что делает этот файл. Короче говоря, его содержимое помещается непосредственно в определение класса template<class Derived> class MatrixBase; Таким образом, это вводит другой оператор ostream на Derived, который вызывает Eigen-реализацию оператора ostream на MatrixBase<Derived>. Мотивация для этого становится очевидной, если вы читаете этот вопрос.)

Скомпилировать с GCC и запустить:

$ g++ -std=c++11 -Wall -Wextra -pedantic -isystem/usr/include/eigen3 -I. -o eigen_gcc eigen.cpp
$ ./eigen_gcc
0 1
2 3
$ g++ --version
g++ (SUSE Linux) 4.8.1 20130909 [gcc-4_8-branch revision 202388]
Copyright (C) 2013 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.

И затем скомпилируйте Clang и запустите:

$ clang++ -std=c++11 -Wall -Wextra -pedantic -isystem/usr/include/eigen3 -I. -o eigen_clang eigen.cpp
$ ./eigen_clang
0 1
Illegal instruction
$ clang++ --version
clang version 3.4 (branches/release_34 198681)
Target: x86_64-suse-linux
Thread model: posix

Как вы можете видеть, программа прерывается после выполнения незаконной инструкции. Задний след в gdb показывает, что проблема возникает во второй строке eigen_matrix_addons.hpp:

(gdb) bt
#0  0x00000000004013e1 in Eigen::operator<< (o=..., m=...)
    at ./eigen_matrix_addons.hpp:2
#1  0x00000000004010f0 in main () at eigen.cpp:15

т.е. вероятно, static_cast?

Моя собственная версия 3.2.0-2.1.4 согласно zypper.

Изменить

Сброс, который @Mysticial попросил:

(gdb) disass
Dump of assembler code for function Eigen::operator<<(std::ostream&, Eigen::Matrix<double, 2, 2, 0, 2, 2> const&):
   0x00000000004013c0 <+0>:     push   %rbp
   0x00000000004013c1 <+1>:     mov    %rsp,%rbp
   0x00000000004013c4 <+4>:     sub    $0x20,%rsp
   0x00000000004013c8 <+8>:     mov    %rdi,-0x10(%rbp)
   0x00000000004013cc <+12>:    mov    %rsi,-0x18(%rbp)
   0x00000000004013d0 <+16>:    mov    -0x10(%rbp),%rdi
   0x00000000004013d4 <+20>:    mov    -0x18(%rbp),%rsi
   0x00000000004013d8 <+24>:    callq  0x4013f0 <Eigen::operator<< <Eigen::Matrix<double, 2, 2, 0, 2, 2> >(std::ostream&, Eigen::DenseBase<Eigen::Matrix<double, 2, 2, 0, 2, 2> > const&)>
   0x00000000004013dd <+29>:    mov    %rax,-0x20(%rbp)
=> 0x00000000004013e1 <+33>:    ud2
End of assembler dump.

Ответ 1

Ошибка "Недопустимая инструкция", скорее всего, потому, что ваш "оператор < отсутствует инструкция return. Это приводит к поведению undefined.

В разделе 6.6.3 Стандарта говорится:

Вытекание конца функции эквивалентно возврату с неважно; это приводит к поведению undefined в возвращающей значение функции.

Вы должны добавить:

return o;

в конце функции.

Ответ 2

Я столкнулся с тем же, используя google unit test. У меня была посмеянная функция с возвращаемым значением по умолчанию, установленным с помощью

ON_CALL(...).WillByDefault(Return(...));

Тогда в ожидании я использовал SetArgReferee как

EXPECT_CALL(...).WillOnce(SetArgReferee<...>(...))

clang вставил ud2 в функцию SetArgReferee на НЕКОТОРЫЕ из идентичных ожиданий, но не на всех из них. Корректировка его на

EXPECT_CALL(...).WillOnce(
    DoAll(
        SetArgReferee<...>(...),
        Return(...)));

зафиксировал его.