c - 如何处理纯 C 中的严格枚举？

Question

看看下面的代码:

typedef enum {
    A, B, C
} Foo;

int foo(Foo x) {
    switch(x) {
        case A: return 1;
        case B: return 2;
        case C: return 3;
    }
}

GCC 10.2 输出

<source>:11:1: warning: control reaches end of non-void function [-Wreturn-type]
   11 | }
      | ^

这是因为我可以将 42 之类的东西传递给 foo，而不仅仅是 A、B 或 C >。所以问题是:如何告诉 GCC 只有 A、B 或 C 可以被 switch 语句处理，否则行为是不明确的？可以接受特定于编译器的功能。

让我指出一些我不满意的解决方案。首先，我可以只插入 default: __builtin_unreachable(); 但这会渗透案例分析:想象一下，显然我正在添加 D 变体，而编译器不会告诉我D 未处理。

其次，我可以插入 if (x > C) { __builtin_unreachable(); } 在 switch 语句之前，但这太不可能了，因为 switch(x) 实际上是由一个不知道 Foo 变体的宏生成的，它只知道一些变量 x。

第三，我可以插入 #pragma GCC diagnostic ignored "-Wreturn-type"，但同样，switch(x) 是由宏生成的，这就是为什么我无法通过 #pragma GCC diagnostic pop 将诊断恢复到之前的状态。

第四，我可以使用数组代替 switch，但返回的表达式不是常量，是由生成 switch(x) 的宏的用户提供的。

最后一个:我可以在 switch 语句之后写 return 42; 但我还是想在生成 switch(x) 的宏中自动禁用警告，因为它在我的代码库中被广泛使用。

Godbolt

Answer 1

如果您想进行一些轻微的自虐，您可以使用 setjmp 和 longjmp 粗略地实现类似异常的行为:

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

typedef enum Foo {
  A, B, C
} Foo;

#define ENUM_OUT_OF_RANGE -1

jmp_buf env;

int foo( Foo x )
{
  switch ( x )
  {
    case A: return 1;
    case B: return 2;
    case C: return 3;
    default: longjmp( env, ENUM_OUT_OF_RANGE ); // "throw" ENUM_OUT_OF_RANGE
  }
}

int main( void )
{
  int ex;

  if ( (ex = setjmp( env )) == 0 ) // "try" block
  {
    Foo arr[] = {A, B, C, 42};

    for ( size_t i = 0; i < 4; i++ )
    {
      printf( "value of %d = %d\n", arr[i], foo( arr[i] ) );
    }
  }
  else // "catch" block
  {
    if ( ex == ENUM_OUT_OF_RANGE )
    {
      fprintf( stderr, "foo was called with a value outside the range of Foo\n" );
    }
  }

  return 0;
}

构建时没有如下警告(至少在我的系统上是这样):

gcc -o exceptions -std=c11 -pedantic -Wall -Werror exceptions.c

输出:

$ ./exceptions 
value of 0 = 1
value of 1 = 2
value of 2 = 3
foo was called with a value outside the range of Foo