编写合格的C代码（1）：通过编译选项将特定警告视为错误
快速设定
如果你没兴趣/没时间看具体解释、只想快速排错，请明确：这里列出了个人认为应当当作error但被C编译器（少量情况是C++编译器）默认设定为warning的编译选项（CFLAGS/CXXFLAGS），比“忽略所有warning”要更安全，比开启“视所有warning为error”要宽松精准。支持包括主流的Visual Studio和GCC这两个编译器。
- CMakeLists.txt中的设定
if (CMAKE_SYSTEM_NAME MATCHES "Windows")
set(CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} /we4013 /we4431 /we4133 /we4716 /we6244 /we6246 /we4457 /we4456 /we4172 /we4700 /we4477 /we4018 /we4047")
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} /we4013 /we4431 /we4133 /we4716 /we6244 /we6246 /we4457 /we4456 /we4172 /we4700 /we4477 /we4018 /we4047")
elseif (CMAKE_SYSTEM_NAME MATCHES "Linux" OR CMAKE_SYSTEM_NAME MATCHES "Darwin")
set(CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} -Werror=implicit-function-declaration -Werror=implicit-int -Werror=incompatible-pointer-types -Werror=return-type -Werror=shadow -Werror=return-local-addr -Werror=uninitialized -Werror=format -Werror=sign-compare -Werror=int-conversion")
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} -Werror=implicit-function-declaration -Werror=implicit-int -Werror=incompatible-pointer-types -Werror=return-type -Werror=shadow -Werror=return-local-addr -Werror=uninitialized -Werror=format -Werror=sign-compare -Werror=int-conversion")
endif()
- Visual Studio中的设定
项目属性->配置属性->C/C++->高级->将特定的警告视为错误，填入相应的警告、错误代号：
4013;4431;4133;4716;6244;6246;4457;4456;4172;4700;4477;4018;4047;4013;4431;4133;4716;6244;6246;4457;4456;4172;4700;4477;4018;4047
- 基于Makefile
CFLAGS += -Werror=implicit-function-declaration -Werror=implicit-int -Werror=incompatible-pointer-types -Werror=return-type -Werror=shadow -Werror=return-local-addr -Werror=uninitialized -Werror=format -Werror=sign-compare -Werror=int-conversion
- 直接调用gcc/clang
gcc xxx.c -Werror=implicit-function-declaration -Werror=implicit-int -Werror=incompatible-pointer-types -Werror=return-type -Werror=shadow -Werror=return-local-addr -Werror=uninitialized -Werror=format -Werror=sign-compare -Werror=int-conversion
向错误的执念开炮，向C编译器开炮
说说为什么要定制上面一大串CFLAGS/CXXFLAGS：默认的CFLAGS/CXXFLAGS过分相信程序员，而小白则无法驾驭。问题比较严重的是纯C的代码，C++稍微好一些，因此这里主要说C特有的，剩余少量的是C/C++共有的问题。
编译警告应当被忽略吗？warning不重要吗？
很多程序小白（甚至工作多年的老鸟）认为：
C代码报error需要消灭掉，报warning没啥事儿的赶紧提交版本/给QA测试/上线，PM或老板等着呢/别浪费我不必要时间/warning都是鸡毛蒜皮问题...
遗憾的是这种想法并不罕见，似乎觉得“不crash就没问题”的心态，一旦出问题查起来很可能手忙脚乱，因为crash/bug很可能不好重现（血泪教训：移植ncnn为纯C代码，忘记include相应头文件，手机上运行出现难复现的crash）
.c文件被C编译（而不是C++编译器）编译。最常见的case是(纯C代码,C++没有这个问题)：没有找到函数声明的情况下调用函数。也就是，没有实现函数xx()，或者实现了函数但是没有#include头文件，然后调用xx()。细分下来又有这几种情况：
- （1）编译目标是库文件（而不是可执行文件），
xx()不是编译器内置函数；编译阶段仅仅报warning，运行时结果不对/不稳定 - （2）编译目标是可执行文件，
xx()不是编译器内置函数；链接阶段报错说找不到符号（函数定义） - （3）编译目标是库文件（而不是可执行文件），
xx()是编译器内置函数；编译阶段仅仅报warning，运行时结果正确 - （4）编译目标是可执行文件，
xx()是编译器内置函数；编译阶段报warning；运行时结果正确
上述四种情况我们一一举例说明。每个例子都基于CMake构建。
（1）编库时调用了未定义函数（非编译器内置函数），编译只报warning；链接该库时报error
CMakeLists.txt
cmake_minimum_required(VERSION 3.14)
project(hoho)
add_library(hoholib src/hoholib.c)
add_executable(hohoexe src/hohoexe.c)
target_link_libraries(hohoexe hoholib)
hoholib.c
void hello() {
const char* name = "Chris";
print_hello(name);
}
hohoexe.c
#include <stdio.h>
int main() {
hello();
return 0;
}
VS2017编译输出：
GCC编译输出：
可以看到，问题在链接阶段才会报error，编译阶段仅报warning。编库是不需要链接的，只需要编译。如果忽略编库阶段的上述warning那就是埋雷。
（2）编库时调用了未定义函数（编译器内置同名函数），编译只报warning；链接该库时报error
首先明确下什么是编译器内置函数：对于gcc而言，定义了printf、fabs等函数，而这些函数是在C标准库、math库中定义的，gcc为了优化而提供了自己的实现，而如果用户没有链接相应的库、没有包含相应的头文件，则链接阶段找不到对应的符号表，但能找到built-in函数，因而直接调用built-in函数。这就是为什么“把（1）中调用的未定义函数换成fabs、printf等函数，gcc下链接阶段也不会报错反而能正确输出结果”的原因。参考：关于gcc内置函数和c隐式函数声明的认识以及一些推测
遗憾的是，这种取巧的做法对于Visual Studio行不通，因为cl.exe并没有和gcc完全相同的编译器内置函数。cl.exe的编译器内置函数叫做Compiler Intrinsics，并没有定义printf、fabs等函数。这就解释了“为什么调用了printf、fabs等gcc内置同名函数的代码，gcc下链接正常运行正确但在VS下链接出错”。
还是上面的CMake配置，C代码为：
hoholib.c
void hello() {
const char* name = "Chris";
printf("hello, %s\n", name);
}
hohoexe.c
#include <stdio.h>
int main() {
hello();
return 0;
}
VS下编译报错，gcc下则编译链接都无error，可以运行并得到预期结果。
(3)编可执行时.c代码中使用了未定义的函数（编译器内置同名函数）
这种情况下，gcc编译链接无error且结果正确，VS则可能编译就报错，也可能编译链接通过但结果不对。
cmake_minimum_required(VERSION 3.14)
project(hoho)
add_executable(hohoexe src/hohoexe.c)
如果hohoexe.c的代码是这样：
int main() {
const char* name = "Chris";
printf("hello, %s\n", name);
return 0;
}
则，VS下编译报错，gcc下编译链接无error且结果符合预期。
如果hohoexe.c的代码是这样：
#include <stdio.h>
int main() {
double x = -3.3;
double y = fabs(x);
printf("fabs(%lf)=%lf\n", x, y);
return 0;
}
则VS下编译链接无error但结果不对：
fabs(-3.300000)=-858993460.000000
(4)编可执行时.c代码中使用了未定义的函数（编译器无内置同名函数）
这种情况下，VS和gcc都直接编译报错，没什么好说的：
#include <stdio.h>
int main() {
const char* name = "Chris";
print_hello(name);
return 0;
}
简单总结一下上述（1）~（4）：对于printf、fabs、sin等常见函数，gcc有内置函数的实现使得一些代码尽管报warning但也能运行；同样的代码在Visual Studio下没法编译链接；对于用户自定义的函数，如果是编库，则编译阶段只报warning不报error，如果是可执行程序则会报error。对于小白和老菜鸟们，应该无论如何都把“未声明函数就使用”强制作为error，绝对不亏。C编译器的这个现象不免让人疑惑：你这该报错的不报错，误导人啊！然而有种说法是为了兼容老版本代码。嗯，简直无语的C编译器默认编译选项！
被C编译器默认报为warning而不是error、但实际上又很重要的编译选项，还有很多，而其中很多编译选项在C++中是默认为error的。如果项目允许，不妨使用C++编译器。而对于必须使用纯C的项目，就需要把C编译器中的这些严重warning都设定为error，提前发现问题解决问题。
个人总结的应当视作error的warning
下列警告应当视作错误（血泪教训）：
1. 函数没有声明就使用
VS下为/we4013。gcc下用-Werror=implicit-function-declaration
2. 函数虽然有声明，但是声明不完整，没有写出返回值类型。
VS下开关为/we4431。gcc下用-Werror=implicit-int。注：其实implicit-function-declaration和implicit-int可以用一个implicit来替代。
3. 指针类型不兼容
VS下为/we4133。gcc下用-Werror=incompatible-pointer-types
4. 函数应该有返回值但是没有return返回值
VS下为/we4716。gcc下用-Werror=return-type
5. 使用了影子变量(shadow variable)
内层作用域重新声明/定义了与外层作用域中同名的变量。举一个例子说明shadow变量的危害:
void set_value(int* val) {
double r = 0.0;
if(isRandom) {
double r = this->generateRandomNumber();
}
*val = r;
}
上述代码运行后，val的值始终是0而不可能被改成随机值。
VS下有好几个开关：/we6244 /we6246 /we4457 /we4456(MSDN上还有个 /we2082但实际用的时候提示无效: 命令行 warning D9014: 值“2082”对于“/we”无效；假定为“5999”)。gcc下用-Werror=shadow
6. 函数返回局部变量的地址
VS下的开关：/we4172。gcc下用-Werror=shadow -Werror=return-local-addr。
7. 变量没有初始化就使用
函数调用完毕，无法保证用过的栈帧空间后续被如何使用（编译器是否开启优化、栈帧布局结构都有影响），不可侥幸。
VS下的开关：/we4700。gcc下用-Werror=uninitialized。
8. printf等语句中的格式串和实参类型不匹配
例如%d匹配到了double，结果肯定不对，应当提前检查出来。
VS下的开关：/we4477。gcc下用-Werror=format。
9. 把unsigned int和int类型的两个变量比较
有符号数可能在比较之前被转换为无符号数而导致结果错误。
VS下的开关：/we4018。gcc下用-Werror=sign-compare。
10. 把int指针和int相互赋值
虽说可以把指针的值（一个地址）当做一个int（其实是unsigned int）来理解，但考虑这种情况：int a=*p被写成int a=p而引发错误。
VS下的开关：/we4047。gcc下用-Werror=int-conversion。
因为上述N条规则是我自行制定的，有些是C++下默认视为错误，有些则是C++下也为警告。因此不妨把CFLAGS和CXXFLAGS都添加这些检查规则。
在开发环境中配置上述CFLAGS
建议基于CMakeLists.txt，现有Visual Studio工程也可配置，具体见文章第一部分“快速配置”。
其他配置方式说明：
- .c代码中使用
#pragma warning (error: xxxx)。缺点：只有visual studio工程能用；不能确保所有文件有效 - Visual Studio工程属性中配置->配置属性->C/C++->高级->将特定的警告视为错误，填写"xxxx"。缺点：只适合Visual Studio；优点：非CMake生成的VS工程，适合。
- gcc编译时指定flags，例如
gcc gcc xxx.c -Werror=implicit-function-declaration
CMakeLists.txt中配置说明：set(CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} /weXXXX")(windows)或set(CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} -Werror=xxxx")。
其中，windows格式中XXXX为警告编号；gcc下xxxx为警告对应的字符串。这种方式个人推荐。
TODO
C++编译器默认链接C++标准库，C++标准库包含了math库；C编译器默认链接C标准库，C标准库不包含math库（参考：Why do you have to link the math library in C?)。问题来了：对于gcc，如果纯C代码调用了math函数而没有设定链接选项-lm，会使用gcc的built-in函数；同样的代码，VS2017并没有内置math库的函数，没有链接数学库的秦广下，为什么也能正确运行？
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main() {
double x = -3.3;
double y = fabs(3.3);
printf("fabs(%lf)=%lf\n", x, y);
return 0;
}
实录
- 2020-10-15 14:12:58 同事ZYC因为没有
#include <stdlib.h>，导致malloc时出现分配非法地址，查bug查了大半天。包含utils.cmake后快速报错定位问题。
参考
/w, /W0, /W1, /W2, /W3, /W4, /w1, /w2, /w3, /w4, /Wall, /wd, /we, /wo, /Wv, /WX (Warning Level)
How to set compiler options with CMake in Visual Studio 2017
Make one gcc warning an error?
Can I treat a specific warning as an error?
