“控制到达非空函数的末尾”，并通过枚举类型完全处理大小写切换

Question

为什么即使处理了

type_t

的所有可能值，此代码也会触发“控制到达非 void 函数的末尾”？处理此警告的最佳方法是什么？在开关后面添加

return -1

？
（已测试代码此处）

typedef enum {
    A,
    B
} type_t;

int useType(type_t x) {
    switch (x) {
        case A:
            return 0;
        case B:
            return 1;
    }
}

---

相关：检测将 int 转换为枚举结果是否会转换为非枚举值

Answer 1

一般来说，

enum

并不具有排他性。例如，有人可以像

useType( (type_t)3 );

这样调用你的函数。 C++14 [dcl.enum]/8 中特别提到了这一点：

可以定义一个具有其任何枚举器未定义的值的枚举。

现在，有一堆规则关于哪些其他值对于其他类型的枚举来说是可能的。

枚举有两类。第一个是固定基础类型，例如

enum type_t : int

，或

enum class type_t

。在这些情况下，基础类型的所有值都是有效的枚举器。

第二个是不固定的基础类型，其中包括 C++11 之前的枚举，例如您的枚举。在这种情况下，关于值的规则可以总结为：计算存储枚举的所有值所需的最小位数；那么任何可用该位数表示的数字都是有效值。

---

因此 - 在您的具体情况下，单个位可以同时保存值

A

和

B

，因此

3

对于枚举器来说不是有效值。

但是如果您的枚举是

A,B,C

，那么即使

3

没有具体列出，根据上述规则它也是一个有效值。 （所以我们可以看到几乎所有的枚举都不会具有排他性）。

现在我们需要看看如果有人确实尝试将

3

转换为

type_t

会发生什么情况的规则。转换规则是C++14 [expr.static.cast]/10，它表示生成一个未指定的值。

但是，CWG 第 1766 期 认识到 C++14 文本有缺陷，并将其替换为以下内容：

整型或枚举类型的值可以显式转换为完全枚举类型。如果原始值在枚举值（7.2）的范围内，则该值不变。 否则，行为未定义。

因此，在您的特定情况下，恰好有两个具有值

0

和

1

的枚举器，除非程序已经触发了未定义的行为，否则不可能有其他值，因此警告可能被视为误报。

---

要删除警告，请添加一个执行某些操作的

default:

案例。我还建议，为了防御性编程的利益，无论如何，有一个默认情况是个好主意。在实践中，它可能有助于“包含”未定义的行为：如果有人碰巧传递了无效值，那么您可以干净地抛出或中止。

---

注意：关于警告本身：当且仅当控制流到达函数末尾时，编译器不可能“准确”地发出警告，因为这需要解决暂停问题。 他们倾向于谨慎行事：如果不完全确定，编译器会发出警告，这意味着存在误报。

因此，此警告的存在并不一定表明可执行文件实际上允许进入默认路径。

Answer 2

在我看来，通常最好的方法是在 switch 语句之后添加对

__builtin_unreachable()

的调用（在 GCC 和 Clang 中都可用 - 也许在某些时候我们会得到

[[unreachable]]

）。
这样，您就可以明确告诉编译器代码永远不会在 switch 语句上运行。如果确实如此，您很乐意接受未定义行为的所有可怕后果。请注意，运行的最明显原因是包含未列出的值的枚举 - 正如 @M.M. 的答案中指出的那样，无论如何，这都是未定义的行为。

这样，您就可以消除当前版本的 GCC 和 Clang 上的警告，而无需引入新的警告。 如果您错过了确实在 switch 语句上运行的有效情况，那么您将失去编译器的保护。如果完全错过 switch case（例如，如果将值添加到枚举中），GCC 和 Clang 都会警告您，但如果其中一种情况遇到 break

语句，则不会在某种程度上缓解这种情况。

我对 C 和 gcc 11.4 也有同样的问题，我发现切换后的

Answer 3

会抑制警告（因此避免编译器特定的扩展）。