g++的该优化是否合理？缺失返回值引发的函数行为异常探讨

我遇到了g++（版本10.2.1）的一个意外行为，以下是最小复现示例：

#include <iostream>

int f(int x) {
  if(x==0) {
    std::cout << "I am here" << std::endl;
    return 5;
  }
}

int main(int argc, char** argv) {

  int x = f(atoi(argv[1]));

  std::cout << x << std::endl;
  return 0;
}

我清楚这段代码存在问题：当x不为0时，函数f没有返回值。使用命令g++ -Wall -O3 -DNDBUG -o bla bla.cpp编译时，编译器也会发出相应警告。但运行程序后出现如下现象：

$ ./bla 0
I am here
5
$ ./bla 1
I am here
5
$ ./bla 2
I am here
5
$ ./bla 3
I am here
5

我理解编译器因仅能识别if分支内的返回逻辑，从而移除了if判断，但这让我在实际代码中花费数小时排查问题——我为测试新特性注释掉了f的else分支，进而引发异常行为。

我的问题是：该优化是否合理，还是应被视为编译器bug？

编辑补充 #

感谢快速回复，我确实收到了警告，也认同应重视警告。以下是更贴近我实际场景的示例：调用f时我并未使用其返回值，函数的核心输出通过引用传递，返回值仅为附加信息。我曾错误地认为，即使返回值无意义也无关紧要（仅用于测试），但将函数改为void类型并修改return语句后，行为发生变化：

#include <iostream>

int f(int x,int& z) {
  if(x==0) {
    std::cout << "I am here" << std::endl;
    z=7;
    return 5;
  }
}

int main(int argc, char** argv) {

  int z=1;

  f(atoi(argv[1]),z);

  std::cout << z << std::endl;
  return 0;
}

运行输出：

$ ./bla 0
I am here
7
$ ./bla 1
I am here
7
$ ./bla 2
I am here
7
$ ./bla 3
I am here
7

最终编辑总结 #

感谢讨论，在此总结：我曾以为函数缺失返回值仅会导致返回值未定义（在该扩展示例中可接受），但实际上整个函数的行为都属于未定义，影响范围远超预期。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mike