如何为带有布尔参数的按位运算符启用 C++ 警告

Question

在 Linux 上使用相当大的 C++ 代码库和 GCC 工具链时，我遇到了执行布尔检查的代码，如下所示：

#include <stdio.h>

int main() {
   bool foo = true;

   if (~foo) {
     // do some expensive operation
     printf("This can be bad...\n");
   }
   return 0;
}

这看起来像是一个明显的错误，因为 ~ 运算符在 C++ 中表示按位 NOT，而不是逻辑 NOT，例如在 MATLAB 中。上面的代码将始终评估为 true

幸运的是，这个错误引起的问题并不严重（只是性能上的一个小问题），但这让我开始思考为什么这么长时间都没有发现这个错误。

由于按位运算符触发了从布尔值到整数的隐式转换，这是一种提升，因此它本身没有任何问题。但是，对我来说，似乎至少像 clang-tidy 这样的东西应该能够将其视为逻辑错误，因为很明显在大多数情况下， intent 不是对 bool 应用按位运算，而是对逻辑运算。

g++ 似乎并不关心这个问题，即使启用了 -Wall -Wextra -Wconversion，这是明智的，因为正如我之前提到的，这并不违反标准。（我什至尝试了g++ 6.3，应该有很多新的检查，但仍然一无所获

在启用所有检查的情况下使用 clang-tidy（这会很快变得非常嘈杂）确实会警告隐式转换本身（"implicit cast bool -> 'int'"），但似乎没有具体的警告与将按位运算符应用于布尔值有关。

将 if 语句写成与 if(~foo == true) 不同的方式，虽然冗长并导致始终为 false 的情况，但确实会导致更有意义的错误，从而引起 bug 的注意，但这不会发生使用更简洁的 if(~foo) 形式。

是否有任何 ways/tools 检查此类问题，这些问题是 100% 正确的 C++，但很可能是错误？

Answer 1

从 gcc 7 开始，gcc 中有 -Wbool-operation：

Warn about suspicious operations on expressions of a boolean type. For instance, bitwise negation of a boolean is very likely a bug in the program. For C, this warning also warns about incrementing or decrementing a boolean, which rarely makes sense. (In C++, decrementing a boolean is always invalid. Incrementing a boolean is invalid in C++1z, and deprecated otherwise.)

This warning is enabled by -Wall.

它为您的程序提供以下警告：

prog.cc:6:9: warning: '~' on an expression of type bool [-Wbool-operation]
    if (~foo) {
         ^~~
prog.cc:6:9: note: did you mean to use logical not ('!')?

gcc demo

不幸的是，clang 5 似乎没有这样的选项。甚至打开（几乎）列出的所有可能的警告 here, we still don't get the expected warning (Demo)（尽管我们确实得到了其他一些有趣的警告）。

最后，为了完整起见，MSVC 19.00.23506 明确警告（Demo) (credit to 指出了这一点）：

source_file.cpp(8): warning C4804: '~': unsafe use of type 'bool' in operation

如何为带有布尔参数的按位运算符启用 C++ 警告

How to enable C++ warnings for bitwise operators with boolean arguments

c++

static-analysis

bit-manipulation

gcc demo