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  • 89

Edit: Añado aquí el código que originalmente contenía la pregunta, al que se refiere mi respuesta. El OP modificó el código después de que yo respondiera y mi respuesta ya no es directamente aplicable al nuevo código, que se complica por culpa de los cout<< intermedios.

El código original era:

int prueba(int n){
   if(n == 0){
       return 1;
   }else{
       n + prueba(n-1);
   }
}

Y la pregunta era por qué "funciona" y retornaba 1 al final.

y ya que el punto al que se retorna es el final de la función, y olvidaste retornar otra cosa, desde allí simplemente habrá un RET, pero EAX todavía contiene 1. Así, todas las llamadas recursivas que habías hecho se van "deshaciendo" una tras otra a base de RET por alcanzarse el final de la función, y cuando el último RET haya sido ejecutado se volverá al programa principal y EAX todavía contiene 1, por lo que ese es el valor que se considera retornado por la función.

El código ensamblador generado por gcc para ese código es el siguiente:

prueba:
        push    rbp
        mov     rbp, rsp
        sub     rsp, 16
        mov     DWORD PTR [rbp-4], edi
        cmp     DWORD PTR [rbp-4], 0
        jne     .L2
        mov     eax, 1
        jmp     .L1
.L2:
        mov     eax, DWORD PTR [rbp-4]
        sub     eax, 1
        mov     edi, eax
        call    prueba
.L1:
        leave
        ret

Se observa que tras la llamada recursiva call prueba, lo que sigue es un simple ret (leave es para restaurar ciertos registros que apuntan a la pila, pero no afectan a EAX). Por eso cuando la llamada recursiva termine, la función también termina.

Es decir, la ejecución "desenrollada" de las instrucciones que van pasando por la CPU una vez se llega al return 1, serían:

MOV EAX, 1
JMP .L1
LEAVE
RET
LEAVE
RET
LEAVE
RET
LEAVE
RET
...

hasta deshacer todos los niveles de anidamiento recursivo. Y ya que EAX no cambia de valor en esa secuencia, el valor final retornado es 1 (casualmente en este caso, indefinido de forma general).

Edit: Añado aquí el código que originalmente contenía la pregunta, al que se refiere mi respuesta. El OP modificó el código después de que yo respondiera y mi respuesta ya no es directamente aplicable al nuevo código, que se complica por culpa de los cout<< intermedios.

El código original era:

int prueba(int n){
   if(n == 0){
       return 1;
   }else{
       n + prueba(n-1);
   }
}

Y la pregunta era por qué "funciona" y retornaba 1 al final.

y ya que el punto al que se retorna es el final de la función, y olvidaste retornar otra cosa, desde allí simplemente habrá un RET, pero EAX todavía contiene 1. Así, todas las llamadas recursivas que habías hecho se van "deshaciendo" una tras otra a base de RET por alcanzarse el final de la función, y cuando el último RET haya sido ejecutado se volverá al programa principal y EAX todavía contiene 1, por lo que ese es el valor que se considera retornado por la función.

y ya que el punto al que se retorna es el final de la función, y olvidaste retornar otra cosa, desde allí simplemente habrá un RET, pero EAX todavía contiene 1. Así, todas las llamadas recursivas que habías hecho se van "deshaciendo" una tras otra a base de RET por alcanzarse el final de la función, y cuando el último RET haya sido ejecutado se volverá al programa principal y EAX todavía contiene 1, por lo que ese es el valor que se considera retornado por la función.

El código ensamblador generado por gcc para ese código es el siguiente:

prueba:
        push    rbp
        mov     rbp, rsp
        sub     rsp, 16
        mov     DWORD PTR [rbp-4], edi
        cmp     DWORD PTR [rbp-4], 0
        jne     .L2
        mov     eax, 1
        jmp     .L1
.L2:
        mov     eax, DWORD PTR [rbp-4]
        sub     eax, 1
        mov     edi, eax
        call    prueba
.L1:
        leave
        ret

Se observa que tras la llamada recursiva call prueba, lo que sigue es un simple ret (leave es para restaurar ciertos registros que apuntan a la pila, pero no afectan a EAX). Por eso cuando la llamada recursiva termine, la función también termina.

Es decir, la ejecución "desenrollada" de las instrucciones que van pasando por la CPU una vez se llega al return 1, serían:

MOV EAX, 1
JMP .L1
LEAVE
RET
LEAVE
RET
LEAVE
RET
LEAVE
RET
...

hasta deshacer todos los niveles de anidamiento recursivo. Y ya que EAX no cambia de valor en esa secuencia, el valor final retornado es 1 (casualmente en este caso, indefinido de forma general).

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Edit: Añado aquí el código que originalmente contenía la pregunta, al que se refiere mi respuesta. El OP modificó el código después de que yo respondiera y mi respuesta ya no es directamente aplicable al nuevo código, que se complica por culpa de los cout<< intermedios.

El código original era:

int prueba(int n){
   if(n == 0){
       return 1;
   }else{
       n + prueba(n-1);
   }
}

Y la pregunta era por qué "funciona" y retornaba 1 al final.

El comportamiento es indefinido "por definición" (valga la contradicción). Es decir, el estándar C no especifica qué debe retornar una función en la que te has olvidado de poner un return.

Sin embargo en la práctica casi todos los compiladores usan el convenio de usar el valor de un cierto registro como "recipiente" para el valor retornado. En las arquitecturas intel el registro en cuestión suele ser EAX.

En ensamblador la instrucción RET no tiene forma de especificar qué valor retornar, simplemente significa "retorna de la función" o dicho de otro modo "vuelve al punto desde el que fuiste llamada". Los compiladores C antes de ese RET ponen instrucciones que dejan en un registro (típicamente EAX como he dicho) el valor que se pretende retornar. El punto desde el que la función fue llamada recupera el valor que hay en EAX al que considera el valor retornado por la función.

Es decir, en una especie de pseudo ensamblador la cosa sería así desde el programa que llama:

meter parámetros en la pila
hacer CALL a la función
tomar lo que hay en EAX y usarlo como valor retornado

A su vez dentro de la función, en el punto de retorno, habrá algo como:

mover a EAX el valor a retornar
RET

Si olvidas retornar algo, faltará la línea que mueve a EAX el valor apropiado, y simplemente habrá un RET al final de la función.

Dicho de otro modo, el valor retornado será lo que sea que EAX contenga en ese momento. Por tanto, de forma general, será un valor impredecible porque la función pudo estar usando EAX para cualquier cosa.

Sin embargo en este caso...

En este caso ocurre que en el else hay una llamada recursiva a prueba(), por lo que se va entrando una y otra vez en esa función hasta alcanzar el caso n=0 y en ese caso sí que hay un return 1 de modo que en ese momento se hace:

MOV EAX, 1
RET

y ya que el punto al que se retorna es el final de la función, y olvidaste retornar otra cosa, desde allí simplemente habrá un RET, pero EAX todavía contiene 1. Así, todas las llamadas recursivas que habías hecho se van "deshaciendo" una tras otra a base de RET por alcanzarse el final de la función, y cuando el último RET haya sido ejecutado se volverá al programa principal y EAX todavía contiene 1, por lo que ese es el valor que se considera retornado por la función.

El comportamiento es indefinido "por definición" (valga la contradicción). Es decir, el estándar C no especifica qué debe retornar una función en la que te has olvidado de poner un return.

Sin embargo en la práctica casi todos los compiladores usan el convenio de usar el valor de un cierto registro como "recipiente" para el valor retornado. En las arquitecturas intel el registro en cuestión suele ser EAX.

En ensamblador la instrucción RET no tiene forma de especificar qué valor retornar, simplemente significa "retorna de la función" o dicho de otro modo "vuelve al punto desde el que fuiste llamada". Los compiladores C antes de ese RET ponen instrucciones que dejan en un registro (típicamente EAX como he dicho) el valor que se pretende retornar. El punto desde el que la función fue llamada recupera el valor que hay en EAX al que considera el valor retornado por la función.

Es decir, en una especie de pseudo ensamblador la cosa sería así desde el programa que llama:

meter parámetros en la pila
hacer CALL a la función
tomar lo que hay en EAX y usarlo como valor retornado

A su vez dentro de la función, en el punto de retorno, habrá algo como:

mover a EAX el valor a retornar
RET

Si olvidas retornar algo, faltará la línea que mueve a EAX el valor apropiado, y simplemente habrá un RET al final de la función.

Dicho de otro modo, el valor retornado será lo que sea que EAX contenga en ese momento. Por tanto, de forma general, será un valor impredecible porque la función pudo estar usando EAX para cualquier cosa.

Sin embargo en este caso...

En este caso ocurre que en el else hay una llamada recursiva a prueba(), por lo que se va entrando una y otra vez en esa función hasta alcanzar el caso n=0 y en ese caso sí que hay un return 1 de modo que en ese momento se hace:

MOV EAX, 1
RET

y ya que el punto al que se retorna es el final de la función, y olvidaste retornar otra cosa, desde allí simplemente habrá un RET, pero EAX todavía contiene 1. Así, todas las llamadas recursivas que habías hecho se van "deshaciendo" una tras otra a base de RET por alcanzarse el final de la función, y cuando el último RET haya sido ejecutado se volverá al programa principal y EAX todavía contiene 1, por lo que ese es el valor que se considera retornado por la función.

Edit: Añado aquí el código que originalmente contenía la pregunta, al que se refiere mi respuesta. El OP modificó el código después de que yo respondiera y mi respuesta ya no es directamente aplicable al nuevo código, que se complica por culpa de los cout<< intermedios.

El código original era:

int prueba(int n){
   if(n == 0){
       return 1;
   }else{
       n + prueba(n-1);
   }
}

Y la pregunta era por qué "funciona" y retornaba 1 al final.

El comportamiento es indefinido "por definición" (valga la contradicción). Es decir, el estándar C no especifica qué debe retornar una función en la que te has olvidado de poner un return.

Sin embargo en la práctica casi todos los compiladores usan el convenio de usar el valor de un cierto registro como "recipiente" para el valor retornado. En las arquitecturas intel el registro en cuestión suele ser EAX.

En ensamblador la instrucción RET no tiene forma de especificar qué valor retornar, simplemente significa "retorna de la función" o dicho de otro modo "vuelve al punto desde el que fuiste llamada". Los compiladores C antes de ese RET ponen instrucciones que dejan en un registro (típicamente EAX como he dicho) el valor que se pretende retornar. El punto desde el que la función fue llamada recupera el valor que hay en EAX al que considera el valor retornado por la función.

Es decir, en una especie de pseudo ensamblador la cosa sería así desde el programa que llama:

meter parámetros en la pila
hacer CALL a la función
tomar lo que hay en EAX y usarlo como valor retornado

A su vez dentro de la función, en el punto de retorno, habrá algo como:

mover a EAX el valor a retornar
RET

Si olvidas retornar algo, faltará la línea que mueve a EAX el valor apropiado, y simplemente habrá un RET al final de la función.

Dicho de otro modo, el valor retornado será lo que sea que EAX contenga en ese momento. Por tanto, de forma general, será un valor impredecible porque la función pudo estar usando EAX para cualquier cosa.

Sin embargo en este caso...

En este caso ocurre que en el else hay una llamada recursiva a prueba(), por lo que se va entrando una y otra vez en esa función hasta alcanzar el caso n=0 y en ese caso sí que hay un return 1 de modo que en ese momento se hace:

MOV EAX, 1
RET

y ya que el punto al que se retorna es el final de la función, y olvidaste retornar otra cosa, desde allí simplemente habrá un RET, pero EAX todavía contiene 1. Así, todas las llamadas recursivas que habías hecho se van "deshaciendo" una tras otra a base de RET por alcanzarse el final de la función, y cuando el último RET haya sido ejecutado se volverá al programa principal y EAX todavía contiene 1, por lo que ese es el valor que se considera retornado por la función.

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Sin embargo en la práctica casi todos los compiladores usan el convenio de usar el valor de un cierto registro como "recipiente" para el valor retornado. En las arquitecturas intel el registro en cuestión suele ser EAX.

En ensamblador la instrucción RET no tiene forma de especificar qué valor retornar, simplemente significa "retorna de la función" o dicho de otro modo "vuelve al punto desde el que fuiste llamada". Los compiladores C antes de ese RET ponen instrucciones que dejan en un registro (típicamente EAX como he dicho) el valor que se pretende retornar. El punto desde el que la función fue llamada recupera el valor que hay en EAX al que considera el valor retornado por la función.

Es decir, en una especie de pseudo ensamblador la cosa sería así desde el programa que llama:

meter parámetros en la pila
hacer CALL a la función
tomar lo que hay en EAX y usarlo como valor retornado

A su vez dentro de la función, en el punto de retorno, habrá algo como:

mover a EAX el valor a retornar
RET

Si olvidas retornar algo, faltará la línea que mueve a EAX el valor apropiado, y simplemente habrá un RET al final de la función.

Dicho de otro modo, el valor retornado será lo que sea que EAX contenga en ese momento. Por tanto, de forma general, será un valor impredecible porque la función pudo estar usando EAX para cualquier cosa.

Sin embargo en este caso...

En este caso ocurre que en el else hay una llamada recursiva a prueba(), por lo que se va entrando una y otra vez en esa función hasta alcanzar el caso n=0 y en ese caso sí que hay un return 1 de modo que en ese momento se hace:

MOV EAX, 1
RET

y ya que el punto al que se retorna es el final de la función, y olvidaste retornar otra cosa, desde allí simplemente habrá un RET, pero EAX todavía contiene 1. Así, todas las llamadas recursivas que habías hecho se van "deshaciendo" una tras otra a base de RET por alcanzarse el final de la función, y cuando el último RET haya sido ejecutado se volverá al programa principal y EAX todavía contiene 1, por lo que ese es el valor que se considera retornado por la función.