C++中未返回值的递归函数为何返回固定值且赋值后变化？

核心前提 #

C++标准明确规定：非void类型的函数如果没有通过return语句返回值就结束执行，属于未定义行为。这种情况下，函数的返回值完全是随机的，取决于编译器实现、当前调用栈的残留数据、编译优化等级等因素，没有任何可预测性。

为什么函数能返回值？ #

你编写的get_largest_in_fibonacci是返回int类型的函数，但else分支仅递归调用了自身，没有添加return语句传递递归结果。当递归到current因32位整数溢出变为负数时，会执行return before将值返回给上一层递归，但上层递归并没有把这个值继续return出去，而是直接结束函数。此时函数退出时没有提供合法的返回值，编译器会从调用栈的某个位置（比如调用约定中用来存放返回值的寄存器、栈顶的残留数据）取一个值当作返回值——这就是你看到“函数能返回值”的原因，但这个值没有任何实际意义。

为什么两种调用方式返回值不同？ #

• 直接在cout中调用函数：此时编译器的调用栈布局、寄存器使用状态刚好让某个位置残留了数值2，因此输出结果为2。哪怕修改初始参数，只要栈的残留值未变，结果就会保持2。
• 将返回值赋值给变量再输出：此时编译器对代码的处理逻辑发生了变化（比如优化策略调整、栈的分配位置不同），调用栈里的残留数值变成了0，因此输出结果为0。

这两种情况都是未定义行为的典型表现，换个编译器、调整编译优化等级（比如开启O2优化），结果可能变成其他随机数，甚至出现程序崩溃的情况。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者codeDog