C11 alignas vs. clang -Wcast-align

Итак, у меня есть следующий свернутый код C11, который определяет структуру, содержащую uint16_t (что означает, что структура должна быть выровнена с 2 байтами), и я хочу, чтобы буфер char указывал на эту структуру.

С предупреждениями все поднялось, глаг справедливо жаловался, что требования к выравниванию структуры не выполняются. Поэтому я добавил спецификатор C11 alignas в буфер, чтобы убедиться, что буфер достаточно выровнен, но это не заслонило clang.

Мой вопрос: я делаю что-то не так с alignas? Или это просто, что диагностика -Wcast-align проверяет только тип аргументов, а также не на ручное заданное выравнивание? (Я понимаю, что могу просто нажать на void*, чтобы отключить диагностику, но поскольку этот фрагмент кода должен быть переносимым, я не хочу, чтобы он прошел шаг по диагностике, если я не уверен, что это ложный позитив.)

#include <stdint.h>
#include <stdalign.h>

struct foo {
    uint16_t field1;
};


int main(void) {
    alignas(struct foo) char buffer[122] = {0};
    struct foo *foo = (struct foo*)buffer;
    return foo->field1;
}

Параметры компилятора и сообщение об ошибке:

$ clang -ggdb -O3 foo.c -Weverything -Werror -Wno-c++98-compat -Wno-c11-extensions
foo.c:11:23: error: cast from 'char *' to 'struct foo *' increases required alignment from 1 to 2 [-Werror,-Wcast-align]
    struct foo *foo = (struct foo*)buffer;
                      ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Версия компилятора:

$ clang -v
clang version 3.5.1 (tags/RELEASE_351/final)
Target: x86_64-pc-linux-gnu
Thread model: posix
Selected GCC installation: /usr/lib/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/4.8.4

Update: Предупреждение не возникает, когда я перемещаю буфер и его выравнивание в структуру. Я интерпретирую это как намек на то, что clang действительно смотрит только на типы этого предупреждения.

#include <stdint.h>
#include <stdalign.h>

struct foo {
    uint16_t field1;
};

struct bar {
    alignas(struct foo) char buffer[122];
};


int main(void) {
    struct bar bar = {{0}};
    struct foo *foo = (struct foo*)&bar;
    return foo->field1;
}

Ответы

Ответ 1

Из источника clang, в SemaChecking.cpp: ~ 7862, кажется, что они только смотрят на типы, как вы упомянули:

  CharUnits SrcAlign = Context.getTypeAlignInChars(SrcPointee);
  if (SrcAlign >= DestAlign) return;

  // else warn...

Мне кажется, что clang готовится к c-style cast, который, в свою очередь, будет проверять выравнивание литья.

void CastOperation::CheckCStyleCast()
    -> Kind = CastKind Sema::PrepareScalarCast(...);
        -> if (Kind == CK_BitCast)
               checkCastAlign();

void checkCastAlign() {
  Self.CheckCastAlign(SrcExpr.get(), DestType, OpRange);
}

Вот метод с небольшим контекстом:

/// CheckCastAlign - Implements -Wcast-align, which warns when a
/// pointer cast increases the alignment requirements.
void Sema::CheckCastAlign(Expr *Op, QualType T, SourceRange TRange) {
  // This is actually a lot of work to potentially be doing on every
  // cast; don't do it if we're ignoring -Wcast_align (as is the default).
  if (getDiagnostics().isIgnored(diag::warn_cast_align, TRange.getBegin()))
    return;

  // Ignore dependent types.
  if (T->isDependentType() || Op->getType()->isDependentType())
    return;

  // Require that the destination be a pointer type.
  const PointerType *DestPtr = T->getAs<PointerType>();
  if (!DestPtr) return;

  // If the destination has alignment 1, we're done.
  QualType DestPointee = DestPtr->getPointeeType();
  if (DestPointee->isIncompleteType()) return;
  CharUnits DestAlign = Context.getTypeAlignInChars(DestPointee);
  if (DestAlign.isOne()) return;

  // Require that the source be a pointer type.
  const PointerType *SrcPtr = Op->getType()->getAs<PointerType>();
  if (!SrcPtr) return;
  QualType SrcPointee = SrcPtr->getPointeeType();

  // Whitelist casts from cv void*.  We already implicitly
  // whitelisted casts to cv void*, since they have alignment 1.
  // Also whitelist casts involving incomplete types, which implicitly
  // includes 'void'.
  if (SrcPointee->isIncompleteType()) return;

  CharUnits SrcAlign = Context.getTypeAlignInChars(SrcPointee);
  if (SrcAlign >= DestAlign) return;

  Diag(TRange.getBegin(), diag::warn_cast_align)
    << Op->getType() << T
    << static_cast<unsigned>(SrcAlign.getQuantity())
    << static_cast<unsigned>(DestAlign.getQuantity())
    << TRange << Op->getSourceRange();
}

static const Type* getElementType(const Expr *BaseExpr) {
  const Type* EltType = BaseExpr->getType().getTypePtr();
  if (EltType->isAnyPointerType())
    return EltType->getPointeeType().getTypePtr();
  else if (EltType->isArrayType())
    return EltType->getBaseElementTypeUnsafe();
  return EltType;
}