为什么 gcc 和 clang 不对库函数的未使用结果发出警告？

Question

考虑这段代码：

int __attribute__((warn_unused_result)) foo(void)
{
    return 42;
}

int main(void)
{
    foo();
}

编译时会发出警告：

$ gcc main.c
main.c: In function ‘main’:
main.c:8:5: warning: ignoring return value of ‘foo’, declared with attribute warn_unused_result [-Wunused-result]
    8 |     foo();
      |     ^~~~~

这符合预期。我想知道是否有任何理由为什么没有使用此属性声明许多标准库函数。我说的是像scanf 这样的函数，在大多数情况下检查返回值是至关重要的，还有像malloc 这样的函数，如果你不使用返回值，这完全没有意义。不过realloc好像有这个。

是否有任何理由不使用__attribute__((warn_unused_result)) 声明 scanf、malloc 等函数？我认为这可以防止许多错误。

Answer 1

想想为什么这些特定的函数得到warn_unused_result可能会很有启发性——这可能有助于我们弄清楚为什么其他函数没有得到这个属性。在我的 Glibc 系统上，只有两个这样的函数：

extern void *realloc (void *__ptr, size_t __size)
     __THROW __attribute_warn_unused_result__ __attribute_alloc_size__ ((2));
extern void *reallocarray (void *__ptr, size_t __nmemb, size_t __size)
     __THROW __attribute_warn_unused_result__
     __attribute_alloc_size__ ((2, 3));

在我的 macOS 系统上，一共有三个：

void    *malloc(size_t __size) __result_use_check __alloc_size(1);
void    *calloc(size_t __count, size_t __size) __result_use_check __alloc_size(1,2);
void    *realloc(void *__ptr, size_t __size) __result_use_check __alloc_size(2);

那么，为什么这个超级有用的属性只用在 realloc() 和 Glibc 中另一个几乎相同的函数上？

答案是因为此属性旨在防止非常具体的错误。假设我们有一个 100 个元素的数组，并且想要调整它的大小以添加第 101 个元素（在索引 100 处）（并且让我们忽略错误处理）：

// Create 100-element array.
int *arr = malloc(sizeof(int) * 100);
arr[99] = 1234;
// Resize and add a 101st element.
realloc(arr, sizeof(int) * 101); // bug
arr[100] = 1234;

发现错误？这是一个严重的内存错误，但它也是一个内存错误，可能会或可能不会很快被注意到。最初的malloc 通常会首先舍入到更大的大小，如果realloc 成功，您最终可能会得到相同的地址。只有当您开始写入另一个对象，或者在 arr 的旧地址分配另一个对象时，才会注意到实际的错误。

这可能需要您一段时间来调试。

因此，警告旨在捕获这个难以调试的严重错误。与以下内容进行比较：

malloc(100 * sizeof(int));

这个错误一点也不严重——它只是内存泄漏。这甚至不是错误的代码！

作为一个有趣的练习，尝试将上述代码放入 Godbolt 并查看汇编输出 - GCC 实际上会删除对 malloc 的调用。

至于printf、scanf等——

int r = printf(...);
if (r == -1) {
    abort();
}

如果 GCC 因未检查 printf 的返回而发出警告，人们会感到沮丧，因为他们会在代码中看到太多警告 - 他们会通过关闭警告来做出回应。

因此，有时最好只对最严重的情况触发警告，而让其他一些情况下滑。

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作为一个次要的技术说明，这对于标准库维护者（如 Glibc 团队）而言更多是一个问题，而不是 GCC 或 Clang。尽管标准库和编译器紧密集成，但它们是独立的项目——您甚至可以换出不同的标准库。例如，您可能会使用 musl、glibc 或 Apple 的 libSystem。

Answer 2

1. 它不是便携式的。
2. 标准不要求它。
3. 如果您想收到警告，您可以随时编写包装器。

static inline void * __attribute__((warn_unused_result, always_inline)) mymalloc(size_t size)
{
    return malloc(size);
}

int main(void)
{
    mymalloc(300);
}