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c++ - clang++ 的选项 -fno-strict-enums 有什么作用？

问题描述

两个月前，我作为一个clang++错误报告了下面的 C++ 程序z在4294967295使用clang++ -O2 -fno-strict-enums.

enum e { e1, e2 } e;

long long x, y, z;

char *p;

void f(void) {
    e = (enum e) 4294967295;
    x = (long long) e;
    y = e > e1;
    z = &p[e] - p;
}

由于程序未定义，我的错误报告被关闭为无效。我的感觉是使用该选项-fno-strict-enums使其定义。

据我所知，Clang 没有名副其实的文档，因为它的目标是在接受的选项及其含义方面与 GCC 兼容。我读了 GCC 的选项文档，-fno-strict-enums说程序应该将值设置z为-1：

-fstrict-枚举

允许编译器使用枚举类型的值只能是枚举值之一的假设进行优化（如 C++ 标准中定义的那样；基本上，可以用表示所有枚举器）。如果程序使用强制转换将任意整数值转换为枚举类型，则此假设可能无效。

请注意，仅-fstrict-enums记录了该选项，但似乎很清楚禁用启用-fno-strict-enums的编译器行为。-fstrict-enums我无法针对 GCC 的文档提交错误，因为生成设置z为的二进制文件，-1我理解-fno-strict-enums的要求正是这样g++ -O2 -fno-strict-enums做的。

谁能告诉我-fno-strict-enumsClang 中的作用（如果我误解了它在 GCC 中的作用，还有 GCC 中的作用），以及该选项的值在 Clang 的任何地方是否有任何影响？

作为参考，我的错误报告在这里，并且显示我的意思的编译器资源管理器链接在这里。用作参考的版本是针对 I32LP64 架构的 Clang 10.0.1 和 GCC 10.2。

标签： c++enumsclang++compiler-flags

解决方案

的效果-fno-strict-enums是取消-fstrict-enums。也就是说，不允许编译器使用枚举类型的值只能是枚举值之一的假设进行优化。我想强调一下，选择这个词是“允许的”，而不是“必需的”。可能很难看到不再允许最初未完成的事情的影响。不过，我想我已经找到了一个可以看到这一点的例子。

首先，我想在问题的背景下澄清“枚举的价值”。枚举e有两个枚举器，其值为0和1。表示这些值所需的最小位数是 1。因此，枚举的值都是可以用 1 位表示的值。在这种情况下，这恰好与枚举器的值一致，但在其他示例中不能保证。

接下来，让我们从问题的代码中删除一行。

enum e { e1, e2 } e;

long long x, y, z;

char *p;

void f(void) {
    //e = (enum e) 4294967295;
    x = (long long) e;
    y = e > e1;
    z = &p[e] - p;
}

我删除的线干扰了strict-enum标志。当编译器确切知道 的值e是什么时，该标志允许编译器做出不必要的假设。编译器可以合理地选择不假设它e只能保持0或1很明显它只是被赋予了不同的值。（这种干扰并不取决于4294967295对于 32 位有符号整数来说是否太大，而仅仅4294967295是作为编译时值。作为另一个示例，分配(enum e) 2toe也会导致这种干扰。）

专注于作业y = e > e1。如果-fno-strict-enums有效，则唯一可用的优化是替换e1为0. 但是，如果我们可以假设e只能是0或1（枚举的值，恰好也是枚举数的值），则可以使用另一种优化。

如果e是0，则以下具有相同的值：

  • (long long) (e > e1)
  • (long long) (0 > 0)
  • (long long) false
  • (long long) e

如果e是1，则以下具有相同的值：

  • (long long) (e > e1)
  • (long long) (1 > 0)
  • (long long) true
  • (long long) e

在任何一种情况下，我们都可以跳过比较并简单地e转换为 a long long。这反映在由 clang 10 为 line 生成的程序集中y = e > e1。

和-fstrict-enums

movq    %rax, y(%rip)

和-fno-strict-enums

xorl    %ecx, %ecx
testl   %eax, %eax
setg    %cl
movq    %rcx, y(%rip)

已经进行了优化，-fstrict-enums这是不允许的-fno-strict-enums。

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