Ключ /Wp64 и ошибка с обработкой шаблонов

Занимаясь продвижением анализатора Viva64 (из состава PVS-Studio) мы часто комментируем ключ /Wp64 из Microsoft Visual C++. Кто не в курсе, напомню, что этот ключ появился в Visual Studio 2003 и предназначался для подготовки миграции приложений на 64-битные системы. В Visual Studio 2008 ключ /Wp64 считается устаревшим, поскольку надо уже давно компилировать 64-битные приложения, а не готовиться к этому. То есть компиляция в 64-битном режиме выявляет все те же самые ошибки и недостатки кода, что выявлял ключ /Wp64 при сборке 32-битного приложения. Причем при компиляции 64-битного кода это делается гораздо более полно и точно.

Но помимо сказанного, у ключа /Wp64 есть еще один недостаток, который путает программистов, которые не знакомы с ним. Это касается проблемы разбора кода, содержащего некоторые шаблоны. Рассмотрим пример.

На просторах интернета, можно найти в комментариях к блогу разработчиков Visual C++ следующий пример:

vector<size_t> vs; // создаем вектор элементов size_t
vector<unsigned int> vi; // создаем вектор элементов unsigned int
size_t s; // есть переменная типа size_t
unsigned int i; // есть переменная типа unsigned int
vs[0] = s; // не должно быть warning
vs[0] = i; // не должно быть warning
vi[0] = s; // должно быть warning (*0)
vi[0] = i; // не должно быть warning
s = vs[0]; // не должно быть warning
i = vs[0]; // должно быть warning (*1)
s = vi[0]; // не должно быть warning
i = vi[0]; // не должно быть warning (*2)

Обращаю внимание, что в 32-битном режиме типы size_t и unsigned int должны совпадать.

Теперь скомпилируем этот код в 32-битном режиме в Visual C++ 2005 и получим следующие сообщения. В строке отмеченной (*1) как и должно:

warning C4267: '=' : conversion from 'size_t' to 'unsigned int', possible loss of data

Но в строке (*2) выдается также:

warning C4267: '=' : conversion from 'size_t' to 'unsigned int', possible loss of data

Хотя никакого сообщения здесь быть не должно.

И при этом в строке (*0) "забыто" сообщение.

Если же скомпилировать код в 64-битном режиме, то на строки, отмеченные как (*0) и (*1) как и должно выдается сообщение:

warning C4267: '=' : conversion from 'size_t' to 'unsigned int', possible loss of data

Автор примера Stephan T. Lavavej говорит о проблемах с реализацией ключа в /Wp64 в шаблонах. Дело в том, что технически ключ компилятора /Wp64 реализуется через специальное ключевое слово __w64, добавляемое к описанию типа:

#ifdef _WIN64
  typedef __int64 MySSizet;
#else
  typedef int __w64 MySSizet; // Add __w64 keyword
#endif

Однако это ключевое слово не вводит нового типа данных, поэтому шаблонные классы vs и vi из этого кода одинаковы:

typedef __w64 unsigned int   size_t;
vector<__w64 unsigned int> vs;
vector<unsigned int> vi;

И хотя вроде бы vs и vi имеют разный тип, компилятор считает их не без оснований одинаковыми и выдает неправильную диагностику.

Что делать? В Microsoft Connect заведена ошибка, но как там написано, править ее не будут. Во-первых, не понятно как, а, во-вторых, это актуально только для ключа /Wp64, который объявлен deprecated и будет удален.

Разрабатываемый нами анализатор Viva64 (входящий в состав PVS-Studio), хотя тоже не идеален при работе с шаблонами, в данном случае успешно выдает предупреждения для данного кода, но основываясь на других правилах. В частности, если не отключено предупреждение V101, то он выдает предупреждение при попытке неявного расширения unsigned до типа size_t, что может также скрывать ошибку. Таким образом, анализатор Viva64 выдаст следующее:

std::vector<size_t> vs;
std::vector<unsigned int> vi;
size_t s;
unsigned int i;
vs[0] = s;
vs[0] = i; //V101: Implicit assignment
           //type conversion to memsize type.
vi[0] = s; //V103: Implicit type conversion
           //from memsize to 32-bit type.
vi[0] = i;
s = vs[0];
i = vs[0]; //V103: Implicit type conversion
           //from memsize to 32-bit type.
s = vi[0]; //V101: Implicit assignment
           //type conversion to memsize type.
i = vi[0];

При этом анализатор в ряде случаев может понять, что некие присваивания безопасны и сократить число ложных предупреждений. Рассмотрим пример:

std::vector<unsigned int> vi;
for (size_t i = 0; i < 10; i++)
  vi[i] = i;

Здесь компилятор выдает предупреждение:

warning C4267: '=' : conversion from 'size_t' to 'unsigned int', possible loss of data

Анализатор Viva64 в свою очередь учитывает, что значение переменной "i" лежит в диапазоне [0..10] и данный код не может привести к ошибке. В результате никакие диагностические сообщения не выдаются.