如何让gcc警告返回本地变量地址的方法？

Question

我使用 gcc 4.4.5 版本时，以下代码会产生警告。

char *f(void)
{
    char c;
    return &c;
}

但是，当我使用一个临时指针时，就不再有警告了（即使行为是错误的）。

char *f(void)
{
    char c;
    char *p = &c;
    return p;
}

我听说在C语言中指针分析很困难，但是gcc可以警告这样的代码吗？

- md5

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Clang在这方面要好得多，而且还包括一个静态分析工具，应该能够发现这种错误。如果可以的话，你应该试一试。 - Macmade

也许最好让你的同行审查你的代码并使用编码标准？ - Ed Heal

为什么返回局部变量的地址是错误的，应该返回什么？（这里是 C 语言新手） - Yahya Uddin

Answer 1

编译器和大多数静态分析器并不尝试警告程序可能出现的所有错误，因为那将导致太多的虚警（警告在源代码中没有实际问题）。

Macmade在评论中推荐Clang，我也可以赞同这个建议。请注意，Clang仍旧致力于通过最小化虚警来对大多数开发者有用。这意味着它会漏报一些真实问题（当不确定是否存在问题时，它可能保持沉默而不冒险浪费开发者的时间进行虚警）。

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请注意，你的程序中的函数f()是否真的存在问题是有争议的。下面的函数h()显然没有问题，尽管调用代码在其返回后不应使用p。

char *p;

void h(void)
{
    char c;
    p = &c;
}

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我可以推荐另一个静态分析器Frama-C的值分析（我是其中一位开发人员）。在受控条件下使用时，对于某些错误家族（包括悬挂指针），它不会留下任何假阴性。

char *f(void)
{
    char c;
    return &c;
}

char *g(void)
{
    char c;
    char *p = &c;
    return p;
}

$ frama-c -val -lib-entry -main g r.c
...
r.c:11:[value] warning: locals {c} escaping the scope of g through \result
...
$ frama-c -val -lib-entry -main f r.c
...
r.c:4:[value] warning: locals {c} escaping the scope of f through \result
... 

上述只是信息提示，不一定意味着函数出现了错误。我的函数h()也有一个提示：

h.c:7:[value] warning: locals {c} escaping the scope of h through p

实际上，Frama-C输出中的“assert”一词所表达的真正错误是，如果一个函数调用了h()然后使用了p。

void caller(void)
{
  char d;
  h();
  d = *p;
}

$ frama-c -val -lib-entry -main caller h.c
...
h.c:7:[value] warning: locals {c} escaping the scope of h through p
...
h.c:13:[kernel] warning: accessing left-value p that contains escaping addresses; assert(Ook)
h.c:13:[kernel] warning: completely undefined value in {{ p -> {0} }} (size:<32>).

Frama-C的值分析被称为上下文敏感。它针对每个调用分析函数h()，使用实际传递给它的值。它还分析在函数caller()中调用h()后面的代码，使用实际可以由h()返回的值进行分析。这比Clang或GCC通常执行的上下文无关分析更昂贵，但更精确。

- Pascal Cuoq

Answer 2

在这个第一个例子中，gcc可以清楚地看到您正在返回一个将不再存在的自动变量的地址。在第二个例子中，编译器必须遵循您程序的逻辑，因为p可能指向一些有效的东西（例如外部字符变量）。

尽管gcc在这里不会抱怨，但它会对像这样使用指针的情况发出警告：

char *f(const char *x)
{
  char *y = x;
  ...
}

再次强调，您在此定义中删除了“const”限定符，这一点毫无疑问。

另一个可以检测到此问题的实用程序是splint（http://splint.org）。

- teppic