函数返回值上的位运算符晋升

Question

使用代码：

#include <cstdint>

uint8_t a() { return 5; }

auto b() {
    uint8_t c = 6;
    c |= a();  // Warning here
    return c;
}

auto d() {
    uint8_t c = 6;
    uint8_t d = a();
    c |= d;
    return c;
}

警告（使用-Wconversion）：

<source>:7:12: warning: conversion from 'int' to 'uint8_t' {aka 'unsigned char'} may change value [-Wconversion]

我认为问题与位运算的整数提升有关，但在第二个函数d()中，我首先将其赋值给一个变量，然后就没有警告了。(clang不会警告，只有g++会)

这可以通过强制转换而不是变量赋值来解决吗？

为什么在使用函数时行为会有所不同？

带上以上代码的编译器探索链接: https://godbolt.org/z/q9eMVT

- Zitrax

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这看起来像是gcc的一个bug - 警告是虚假的。当该行被重写为语义等效的c = c | a;时，同样的gcc不会发出警告。 - SergeyA

在使用gcc 8.3时，这里竟然没有任何警告hmm。 - 463035818_is_not_a_number

啊，没有警告，因为我忘记了加上“-Wconversion”。 - 463035818_is_not_a_number

一般来说，在位运算期间要注意整数提升规则。 - Cory Kramer

Answer 1

我认为这是GCC的一个错误。根据 [expr.ass]/7，表达式

x |= y

等同于

x = x | y

除了 a 只被评估一次之外，在按位包含 OR 中，像其他位运算一样，正如 CoryKramer 在上面的评论中所指出的那样，通常算术转换会首先在两个操作数上执行 [expr.or]/1。由于我们的两个操作数都是 std::uint8_t 类型，因此通常的算术转换只是整数提升 [expr.arith.conv]/1.5。在 std::uint8_t 上进行整数提升应该意味着将两个操作数都转换为 int [conv.prom]/1。由于两个操作数的转换类型相同，不需要对操作数进行进一步的转换。最后，| 表达式生成的 int 被转换回 std::uint8_t 并存储在 x 所引用的对象中 [expr.ass]/3。我认为，这最后一步是在某些情况下触发警告的原因。然而，无论我们是否沿途转换为 int（保证更大），两个 std::uint8_t 之间的按位逻辑 OR 的结果都不可能无法表示为 std::uint8_t。因此，这里的警告是不必要的，这可能是为什么通常不会产生警告的原因。

我看到你第一版和第二版之间唯一的区别是a()是一个右值，而d是一个左值。然而，值类别对通常算术转换的行为应该没有影响。因此，警告-不必要或不-至少应该始终生成。正如您自己所指出的，其他编译器（如clang）在这里不会产生警告。此外，该问题似乎与复合赋值中涉及函数调用有关。如上面SergeyA在另一条评论中所指出的那样，GCC不会在等效形式c = c | a()中产生警告。可以使用其他类型的右值来代替函数调用，例如字面量的强制转换结果。

c |= static_cast<std::uint8_t>(42);

“GCC也不会产生警告。但是，一旦表达式的右侧有函数调用，即使函数调用的结果根本没有被使用，例如在…”

c |= (a(), static_cast<std::uint8_t>(5));

“the warning appears”，因此我认为这是GCC的一个错误，如果您能够撰写一个错误报告，那将非常好。…”

- Michael Kenzel