Quel est l'intérêt de noreturn ?

Question

[dcl.attr.noreturn] fournit l'exemple suivant :

[[ noreturn ]] void f() {
    throw "error";
    // OK
}

mais je ne comprends pas quel est l'intérêt de [[noreturn]], car le type de retour de la fonction est déjà void.

Alors, quel est l'intérêt de l'attribut noreturn ? Comment est-il censé être utilisé ?

Answer 1

L'attribut [[noreturn]] est censé être utilisé pour les fonctions qui ne retournent pas à l'appelant. Cela ne signifie pas les fonctions void (qui retournent à l'appelant - elles ne retournent simplement pas de valeur), mais les fonctions où le flux de contrôle ne reviendra pas à la fonction appelante après que la fonction ait fini (par exemple, les fonctions qui quittent l'application, bouclent indéfiniment ou lancent des exceptions comme dans votre exemple).

Cela peut être utilisé par les compilateurs pour effectuer certaines optimisations et générer de meilleures avertissements. Par exemple, si f a l'attribut [[noreturn]], le compilateur pourrait vous avertir que g() est un code mort lorsque vous écrivez f(); g();. De même, le compilateur saura qu'il ne doit pas vous avertir des instructions de return manquantes après les appels à f().

Answer 2

noreturn ne dit pas au compilateur que la fonction ne retourne aucune valeur. Il dit au compilateur que le flux de contrôle ne reviendra pas à l'appelant. Cela permet au compilateur de faire une variété d'optimisations -- il n'a pas besoin de sauvegarder et de restaurer tout état volatile autour de l'appel, il peut éliminer tout code mort qui suivrait autrement l'appel, etc.

Answer 3

Cela signifie que la fonction ne se terminera pas. Le flux de contrôle n'atteindra jamais l'instruction après l'appel à f():

void g() {
   f();
   // inaccessible :
   std::cout << "Non! C'est impossible" << std::endl;
}

L'information peut être utilisée par le compilateur/l'optimiseur de différentes manières. Le compilateur peut ajouter un avertissement que le code ci-dessus est inaccessible, et il peut modifier le code réel de g() de différentes manières par exemple pour prendre en charge les continuations.

Answer 4

Les réponses précédentes expliquaient correctement ce qu'est noreturn, mais pas pourquoi il existe. Je ne pense pas que les commentaires sur "l'optimisation" soient le but principal : Les fonctions qui ne retournent pas sont rares et n'ont généralement pas besoin d'être optimisées. Plutôt, je pense que la raison principale d'être de noreturn est d'éviter les avertissements de faux positifs. Par exemple, considérez ce code :

int f(bool b){
    if (b) {
        return 7;
    } else {
        abort();
    }
 }

Si abort() n'avait pas été marqué "noreturn", le compilateur aurait pu émettre un avertissement concernant ce code ayant un chemin où f ne retourne pas un entier comme prévu. Mais parce que abort() est marqué comme noreturn, il sait que le code est correct.

Answer 5

De manière théorique, void est ce qui est appelé dans d'autres langues unit ou top. Son équivalent logique est True. Toute valeur peut légitimement être convertie en void (chaque type est un sous-type de void). Pensez-y comme un ensemble "univers"; il n'y a pas d'opérations communes à toutes les valeurs dans le monde, donc il n'y a pas d'opérations valides sur une valeur de type void. Autrement dit, vous dire que quelque chose appartient à l'ensemble univers ne vous donne aucune information - vous le savez déjà. Donc ce qui suit est correct:

(void)5;
(void)foo(17); // quoi que foo(17) fasse

Mais l'assignation ci-dessous ne l'est pas:

void raise();
void f(int y) {
    int x = y!=0 ? 100/y : raise(); // raise() renvoie void, donc quelle devrait être la valeur de x?
    cout << x << endl;
}

[[noreturn]], d'autre part, est parfois appelé empty, Nothing, Bottom ou Bot et est l'équivalent logique de False. Il n'a aucune valeur du tout, et une expression de ce type peut être convertie en (c'est-à-dire est un sous-type de) n'importe quel type. C'est l'ensemble vide. Notez que si quelqu'un vous dit "la valeur de l'expression foo() appartient à l'ensemble vide", c'est très informatif - cela vous dit que cette expression ne terminera jamais son exécution normale; elle va avorter, lancer une exception ou se bloquer. C'est exactement l'opposé de void.

Donc ce qui suit n'a pas de sens (pseudo-C++, puisque noreturn n'est pas un type à part entière en C++)

void foo();
(noreturn)5; // clairement un mensonge; l'expression 5 "retourne"
(noreturn)foo(); // foo() renvoie void, et donc retourne

Mais l'affectation ci-dessous est parfaitement légitime, puisque throw est compris par le compilateur comme n'étant pas une fonction de retour:

void f(int y) {
    int x = y!=0 ? 100/y : throw exception();
    cout << x << endl;
}

Dans un monde parfait, vous pourriez utiliser noreturn comme valeur de retour pour la fonction raise() ci-dessus:

noreturn raise() { throw exception(); }
...
int x = y!=0 ? 100/y : raise();

Malheureusement, C++ ne le permet pas, probablement pour des raisons pratiques. Au lieu de cela, il vous donne la possibilité d'utiliser l'attribut [[ noreturn ]] qui aide à guider les optimisations du compilateur et les avertissements.