捕捉C语言bool类型的错误用法

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捕捉C语言bool类型的错误用法

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在一个C项目中（OpenVPN是涉及的项目，提交4029971240b6274b9b30e76ff74c7f689d7d9750），我们有一个bool的仿真。

typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

现在切换到 C99 的 bool 类型

#include <stdbool.h>

但是在项目中，某处使用了错误的bool。我知道标准bool的行为不同。例如：

bool t;

t=2;
if ( t == true)
    printf("True!\n");
else
    printf("False!\n");

使用 stdbool.h 会返回 True！使用 #define 模拟将返回 False！

我的问题：有没有办法找到这些代码部分，它们在使用 stdbool 和模拟 bool 时表现不同？也许我忽略了一些编译器标志或者可以进行 diff 的好的 llvm 或 gcc 中间格式？

这不像上面的示例那么简单，必须是一些不容易看出来的东西。绝对不是 a == true。

更新： 我们找到了问题（mbuf_set 有一个 int 成员 len）。这有点愚蠢，但问题仍然存在，如何捕捉这些问题。我很惊讶整数溢出检查没有捕捉到这样的问题：

 static inline bool
 mbuf_len (const struct mbuf_set *ms)
 {
   return ms->len;
 }

- plaisthos

5

只需查找布尔字面量；直接与 true 或 false 进行比较的代码会有问题。使用更好（在我看来）的方法，只需编写 if( t ) 就可以了。你可以搜索 true|false ，然后通过 == 的命中结果进行过滤。 - unwind

3

一种可能的方法是使用枚举类型替代宏定义。然后，让一个静态代码分析器解析你的代码，并检查诸如“t=2”之类的错误。但这将包括所有代码，例如“t=1”。 - Argeman

尝试编写函数getTrue和getFalse，它们将返回调用次数。之后，您可以搜索numberGetTrue == quantity true来确定是否为真。 - Dmitry Zagorulkin

如果您可以使用C++编译器进行编译，请尝试创建一个名为check_bool的类，该类具有对bool的隐式转换。覆盖==运算符，=运算符（对于int使其为私有，对于check_bool使其为公共）。然后#define bool check_bool。还要将true和false定义为该类的对象。 - Aneri

@KeithThompson 这正是 PCLint（例如）所做的。 - Argeman

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1个回答

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- teppic · Accepted Answer

您描述的用法是正确的，行为也是很明确定义的。因此，编译器不会产生任何警告。解决这个问题的一种可能方式是更改typedef：

typedef enum {false, true} bool;

这样写可以让代码无错误编译（因为它已经定义），但您可能会通过编译器或分析器强制发出警告。例如，clang可以使用-Weverything来捕捉到这种情况：

$ clang -o a a.c -Weverything
a.c:7:11: warning: integer constant not in range of enumerated type 'bool'
      [-Wassign-enum]
        bool n = 2;

当然，这并不会进行任何运行时检查。它仍然允许将 typedef 布尔变量更改为除0或1之外的其他值（例如通过函数调用或在表达式中）。唯一检测这些情况的方法是使用调试器。

stdbool.h 中的 true 和 false 宏主要设计用于 _Bool 类型。因为此类型只能容纳值0和1；您分配的任何非0值都将存储为1。所以对于布尔类型，true 和 false 宏是保证有效的。

如果没有 _Bool 类型，则没有办法让语言直接为您执行此操作，因为没有可比较的类型，您实际上正在请求它允许 2 == 1 返回 true。

有几种实现相同行为的方法，例如使用每个使用变量 n 的宏，如 BOOL(n)，以确保它的值仅为0或1。这样，无论是使用 _Bool 还是 int 来表示 n，都会得到相同的结果。例如：

#define BOOL(n) ((n) != 0 ? 1 : 0 )

bool b = rand() % 100;

if (BOOL(b) == true) ...

这将适用于使用 stdbool 或 typedef 的情况。