Warning C4267 в выражении unsigned n = str.find(substr)

При переносе 32-битного кода на 64-битную систему компилятор Visual C++ может выдать множество предупреждений C4267 в коде, где результат функции std::string::find() помещается в переменную типа unsigned.

Рассмотрим пример соответствующего кода:

using namespace std;
string s("123456789");
unsigned n = s.find("a");
if (n == string::npos)
  cout << "OK" << endl;
else
  cout << "64-bit error" << endl;

Функция find() возвращает значение типа string::size_type, который на практике эквивалентен типу size_t. В 32-битной программе тип string::size_type и unsigned совпадают и имеют размер 32-бита.

При компиляции приведенного выше кода в 64-битном режиме компилятор выдаст следующее предупреждение:

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

Это связано с тем, что тип string::size_type увеличивается в 64-битной программе до размера 64-бита. Соответственно компилятор предупреждает о потери значащих бит при неявном приведении 64-битного типа к 32-битному.

При анализе данной ситуации программист часто допускает следующую логическую ошибку:

В моей программе никогда не используются, и не будут использоваться строки, длиннее нескольких килобайта или тем более нескольких гигабайт. Значит мне вполне достаточно типа unsigned, чтобы сохранить позицию найденной подстроки.

В результате такого рассуждения, он подавляет предупреждение компилятора явным приведением типа. Это позволяет ему поправить код только в одном месте, не трогая последующий код. Ниже показан "исправленный" таким образом код:

using namespace std;
string s("123456789");
unsigned n = (unsigned)s.find("a");
if (n == string::npos)
  cout << "OK" << endl;
else
  cout << "64-bit error" << endl;

Показанное исправление некорректно. Код содержит ошибку, а предупреждение которое может помочь его обнаружить теперь подавлено явным приведением типа. Если запустить этот код в 64-битном режиме, то вместо строки "OK" он распечатает "64-bit error".

Ошибка кроется в том, что функция find() возвращает значение string::npos, которое равно 0xFFFFFFFFFFFFFFFFui64. Это значение урезается до величины 0xFFFFFFFFu и помещается в 32-битную переменную. В результате условие 0xFFFFFFFFu == 0xFFFFFFFFFFFFFFFFui64 всегда ложно.

Корректное исправление подобных предупреждений заключается не в подавлении их явным приведением типов, а в использовании корректных типов. В данном случае для хранения результата следует использовать переменную типа string::size_type. Пример корректного исправления кода:

using namespace std;
string s("123456789");
string::size_type n = s.find("a");
if (n == string::npos)
  cout << "OK" << endl;
else
  cout << "64-bit error" << endl;

Конечно использование string::size_type несколько загромождает код и делает его менее читабельным. Можно пойти на компромисс между полной точность и простотой кода, используя тип size_t. Данный момент мы оставляем на усмотрение читателя.

Предупреждение компилятора C4267 полезно, поскольку позволяет выявлять различные 64-битные ошибки. К сожалению, иногда данное предупреждение бывает скрыто явным приведением типа, которое было написано еще при разработке 32-битного кода. В этом случае диагностировать связанные с этим проблемы вам поможет статический анализатор Viva64, входящий в состав PVS-Studio. В нем имеются диагностические сообщения V201, V202, позволяющие выявлять опасные явные приведения типа при разработке 64-битных приложений.