c++ - clang 不会警告 header 中的 "defined but not used"，gcc 会

Question

我发现 clang 和 gcc 警告未使用变量的方式存在一些差异。

gcc version 7.3.0 (Ubuntu 7.3.0-27ubuntu1~18.04)
clang version 6.0.0-1ubuntu2

在 foo.h 中

const int f = 3;

在 foo.cpp 中

#include "foo.h"

const int a = 2;

int main() {
    int i;
    return 0;
}

我有

$ clang -o foo foo.cpp -Wall -Wunused-variable -Wunused-const-variable
foo.cpp:7:9: warning: unused variable 'i' [-Wunused-variable]
    int i;
        ^
foo.cpp:4:11: warning: unused variable 'a' [-Wunused-const-variable]
const int a = 2;
          ^
2 warnings generated.

$ gcc -o foo foo.cpp -Wall -Wunused-variable -Wunused-const-variable
foo.cpp: In function ‘int main()’:
foo.cpp:7:9: warning: unused variable ‘i’ [-Wunused-variable]
     int i;
         ^
foo.cpp: At global scope:
foo.cpp:4:11: warning: ‘a’ defined but not used [-Wunused-const-variable=]
 const int a = 2;
           ^
In file included from foo.cpp:1:0:
foo.h:1:11: warning: ‘f’ defined but not used [-Wunused-const-variable=]
 const int f = 3;

我有几个问题:

为什么 gcc 提示 header 中的常量？把你的客户的常量放在那里不是很常见吗？我怎样才能使 clang 的行为像 gcc 一样？

Answer 1

How I can make clang behave like gcc?

我认为只能通过报告这个令人惊讶的 clang 错误并等待修复。 (它仍然存在于 clang 7 中)。

你的foo.cpp定义的翻译单元必须和文件一样通过预处理它产生:

$ clang -E -P foo.cpp >foo.ii
$ cat foo.ii
const int f = 3;

const int a = 2;

int main() {
    int i;
    return 0;
}

与:

$ clang --version
clang version 6.0.1-svn330209-1~exp1~20180427232138.77 (branches/release_60)
Target: x86_64-pc-linux-gnu
Thread model: posix
InstalledDir: /usr/bin

但是 clang 6 搞砸了:

$ clang -o foo foo.cpp -Wall -Wunused-variable -Wunused-const-variable
foo.cpp:6:9: warning: unused variable 'i' [-Wunused-variable]
    int i;
        ^
foo.cpp:3:11: warning: unused variable 'a' [-Wunused-const-variable]
const int a = 2;
          ^
2 warnings generated.

鉴于:

$ clang -o foo foo.ii -Wall -Wunused-variable -Wunused-const-variable
foo.ii:6:9: warning: unused variable 'i' [-Wunused-variable]
    int i;
        ^
foo.ii:1:11: warning: unused variable 'f' [-Wunused-const-variable]
const int f = 3;
          ^
foo.ii:3:11: warning: unused variable 'a' [-Wunused-const-variable]
const int a = 2;
          ^
3 warnings generated.

现在同意:

$ gcc -o foo foo.ii -Wall -Wunused-variable -Wunused-const-variable
foo.ii: In function ‘int main()’:
foo.ii:6:9: warning: unused variable ‘i’ [-Wunused-variable]
     int i;
         ^
foo.ii: At global scope:
foo.ii:3:11: warning: ‘a’ defined but not used [-Wunused-const-variable=]
 const int a = 2;
           ^
foo.ii:1:11: warning: ‘f’ defined but not used [-Wunused-const-variable=]
 const int f = 3;
           ^

稍后

why does the warning apply to constants in the header when this can be part of a library?

头文件(和库)不是编译器可以处理的东西认识。 预处理器通过以下方式识别头文件:

#include <headername>
...
#include "headername"

使用其指定的或默认的搜索路径(-I dir)，预处理器将 headername 解析为 /some/actual/headername 并粘贴内容/some/actual/headername 代替 翻译单元 中的 #include 指令由编译器消耗。该翻译单元没有任何预处理器指令。编译器不消耗:

foo.cpp

#include "foo.h"

const int a = 2;

int main() {
    int i;
    return 0;

它消耗:

foo.ii

const int f = 3;

const int a = 2;

int main() {
    int i;
    return 0;
}

您观察到的 clang 行为表明，在内部，该工具虚拟化预处理和编译之间的分界 -这实际上是 C/C++ 实现中的例行历史实践 - 但引入了虚拟分界中的此错误。无论它真正对源做什么代码，它与先预处理它，然后编译预处理的输出；它应该是。

所以 在头文件中定义常量 不是 C++ 实现的做法可以扩展任何特殊的慈善机构。如果您正在编写一个公开常量的库在其 API header bar.h 中，并且您不希望该库的用户面临以下风险未使用的变量警告，因为未能引用中定义的每个常量bar.h 在 #include 的每个编译中，然后你不会定义那些常量只是 const bar.h 中的变量。您将做其他三件事之一:

将常量定义为枚举或枚举类的成员:

enum class E : int {
    F = 3
    //...
};

或者，在 bar.h 中声明常量 extern 但在库源文件中定义它们<支持>1:

bar.h

#ifndef BAR_H
#define BAR_H

extern const int f;

#endif

bar.cpp

#include "bar.h"

const int f = 3;

或者，将常量定义为预处理器宏:

#define F 3

以老派的 C 方式。你不会的，因为在 C++ 中我们避开了预处理器如果我们可以。

---

[1] extern 如何避免警告？因为 const 文件范围变量是在 C++ 中隐式地 static (虽然不是在 C 中)，并且编译器从不考虑一个 extern 变量符合 unused 诊断条件，因为你告诉它可以在提供给链接器的代码中引用该变量编译器看不到。