C/gcc 中的枚举类型检查答案

【问题标题】：enum type check in C/gccC/gcc 中的枚举类型检查
【发布时间】：2011-12-21 22:48:09
【问题描述】：

请参见下面的简单示例。当返回一个enum 的函数被分配给另一个enum 的变量时，即使使用gcc -Wall -pedantic，我也不会收到任何警告。为什么 C 编译器不能对 enums 进行类型检查？还是gcc 特定的？我现在无法访问任何其他编译器来试用它..

enum fruit {
APPLE,
ORANGE
};

enum color {
RED,
GREEN
};

static inline enum color get_color() {
    return RED;
}

int main() {
    enum fruit ftype;
    ftype = get_color();
}

【问题讨论】：

标签： c gcc enums

【解决方案1】：

此声明：

enum fruit {
    apple,
    orange
};

声明了三件事：一个名为 enum fruit 的类型，以及两个名为 apple 和 orange 的枚举数。

enum fruit 实际上是一个独特的类型。它与一些实现定义的整数类型兼容；例如，enum fruit 可能与 int、char 兼容，或者甚至与 unsigned long long（如果实现选择）兼容，只要所选类型可以表示所有值。

另一方面，枚举数是int 类型的常量。事实上，有一个常见的技巧是使用裸 enum 声明来声明 int 常量而不使用预处理器：

enum { MAX = 1000 };

是的，这意味着常量apple，即使它被声明为enum fruit 定义的一部分，实际上并不是enum fruit 类型。造成这种情况的原因是历史性的。是的，将枚举数设为类型的常量可能更有意义。

在实践中，这种不一致并不重要。在大多数情况下，离散类型（即整数和枚举类型）在很大程度上是可互换的，并且隐式转换通常会做正确的事情。

enum fruit { apple, orange };
enum fruit obj;      /* obj is of type enum fruit */
obj = orange;        /* orange is of type int; it's
                        implicitly converted to enum fruit */
if (obj == orange) { /* operands are converted to a common type */
    /* ... */
}

但结果是，如您所见，如果您使用与一种枚举类型相关联的常量，而您的意思是使用不同的枚举类型，编译器可能不会警告您。

获得强类型检查的一种方法是将数据包装在结构中：

enum fruit { /* ... */ };
enum color { /* ... */ };
struct fruit { enum fruit f; };
struct color { enum color c; };

struct fruit 和struct color 是不同且不兼容的类型，它们之间没有隐式（或显式）转换。缺点是您必须明确引用.f 或.c 成员。（大多数 C 程序员只是指望他们一开始就能把事情做好——结果好坏参半。）

（typedef 不会为您提供强类型检查；尽管有名称，但它会为现有类型创建别名，而不是新类型。）

（C++中的规则有些不同。）

【讨论】：

【解决方案2】：

可能我们大多数人都了解根本原因（“规范说它必须工作”），但我们也同意这是“C”领域中许多编程错误的原因，并且结构包装解决方法很严重.忽略诸如 lint 之类的附加检查器，这就是我们所拥有的：

gcc (4.9): No warning available.
microsoft cl (18.0): No warning available.
clang (3.5): YES -Wenum-conversion

【讨论】：

欢迎 Apple/LLVM。我相信这 3 个编译器几乎涵盖了所有主要操作系统（iOS、Android、Microsoft、OSX），但任何其他有趣的更新都值得赞赏。我相信以前的帖子提到了 icc，但我无权访问。

【解决方案3】：

gcc 决定不发出警告（clang 也是如此），但icc（英特尔编译器）会在这种情况下发出警告。如果您想对enum 类型进行一些额外的类型检查，您可以将您的代码传递给一些静态代码检查器软件，例如Lint，它能够在这种情况下发出警告。

gcc 决定警告enum 类型之间的隐式转换没有用，但还要注意，在两个不同的enum 类型之间分配的情况下，C 不需要实现发出诊断。这与任何算术类型之间的分配相同：C 不需要诊断。例如，如果将 long long 分配给 char 或将 short 分配给 @，gcc 也不会发出警告987654333@.

【讨论】：

【解决方案4】：

那是因为 C 中的 enums 只是一组唯一的整数常量，这使您不必使用 #define 一大堆常量。它不像 C++，您创建的 enums 属于特定类型。 C 就是这样。

还值得注意的是，用于表示 enum 值的实际大小取决于编译器。

【讨论】：

【解决方案5】：

C 中的枚举基本上像整数一样处理。这只是使用常量的一种更好的方式。

  // this would work as well
  ftype = 1;

您还可以指定值：

  enum color {
     RED=0,GREEN,BLUE
  } mycolor;

  mycolor = 1; // GREEN

【讨论】：

【解决方案6】：

gcc 家伙总是有理由不做某事。

使用带有选项-Wenum-conversion -Wassign-enum的clang。

【讨论】：

显然gcc 的人在被冒犯时也有理由投反对票。我想在这个网站上批评不被视为 PC。无论如何，我赞成，因为您提供了有关如何获得 enum 类型检查的有用信息，这是最初提出的一个问题。对我来说幸运的是，没有人可以否决我的评论。 ;-)
gcc 从第 10 版开始支持 -Wenum-conversion 选项。（我没有投反对票，但如果我投了票，那是因为第一句话。）

【解决方案7】：

在提出这个问题 10 年后，GCC 现在可以做到：

gcc -Wextra main.c

main.c: In function ‘main’:
main.c:17:11: warning: implicit conversion from ‘enum color’ to ‘enum fruit’ [-Wenum-conversion]
   17 |     ftype = get_color();

【讨论】：