为何无末尾返回值的递归GCD函数仍能正确运行？

你的代码确实存在严重问题——这是典型的C语言未定义行为，只是测试时碰巧“正常”了，绝非正确的写法。

问题根源 #

你的gcd函数是返回int类型的非void函数，但在递归分支的末尾（gcd(b, q);这一行）没有写return语句。按照C标准，这种情况下函数的返回值是未定义的，编译器不保证任何结果。

为什么测试时看起来正常？ #

这完全依赖于你当前使用的编译器和CPU调用约定：

• 大多数常见的调用约定（比如x86的cdecl）会把函数的返回值存在特定寄存器中（比如eax）。
• 当递归走到最深层，触发return b;时，正确的GCD值已经被写入了这个寄存器。
• 上层的递归调用虽然没写return，但函数结束时没有修改这个寄存器的值，所以main函数最终读取到的还是那个正确的值。

但这绝对不可靠 #

这种“正常”是脆弱的巧合，只要出现以下情况，程序立刻会出错：

• 开启编译器优化（比如-O2或-O3）：编译器可能会在函数末尾插入清理代码，覆盖寄存器里的正确值。
• 更换编译器或CPU架构：不同平台的调用约定可能用不同的寄存器存储返回值，结果会变成垃圾值。
• 给函数添加任何额外代码：比如在递归调用后加个变量赋值，就会破坏寄存器中的值。

修正后的正确代码 #

只需要把递归调用的那一行加上return即可：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int gcd(int a, int b);

int main() {
    int a, b;
    scanf("%d%d", &a, &b);
    printf("GCD = %d.\n", gcd(a, b));
}

int gcd(int a, int b)
{
  if (a < b) {
    int tmp = a;
    a = b;
    b = tmp;
  }
  
  int q = a % b;
  if (q == 0)
    return b;
    
  return gcd(b, q); // 这里必须添加return
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Volkov Sergey