查找未初始化成员变量的简单方法

Posted 2023-02-19

【中文标题】查找未初始化成员变量的简单方法

【英文标题】：Easy way find uninitialized member variables

【发布时间】：2011-01-07 04:00:37

【问题描述】：

我正在寻找一种简单的方法来查找未初始化的类成员变量。

在 runtime 或 compile time 中找到它们都可以。

目前我在类构造函数中有一个断点，并一一检查成员变量。

【问题讨论】：

好文章“寻找未初始化的类成员”-viva64.com/en/b/0354

如果使用 clang 编译器，您可以尝试内存清理器：clang.llvm.org/docs/MemorySanitizer.html。与 valgrind 相比，它执行动态检查并且开销显着减少。作者在 cppcon2014 youtube.com/watch?v=V2_80g0eOMc

上有很好的介绍

【参考方案1】：

-Wuninitialized ?

（这仅检查是否使用未初始化的变量，即是否

struct Q  
  int x, y;
  Q() : x(2) 
  int get_xy() const  return x*y; 
;

g++ 只会在用户调用get_xy() 而不分配给y 时发出警告。）

【讨论】：

还需要-O1或以上，不是默认的。

我无法让 g++ 4.3.3 警告带有 -Wuninitialized 的数据成员，你确定它在这里有效吗？ （简单测试：将int main() return Q().get_xy(); 添加到您的代码中。）

@Roger-plate：很遗憾，您需要使用int main() Q q; return q.get_xy(); 才能工作。

【参考方案2】：

Valgrind 可以告诉你你是否在 linux 上。

【讨论】：

uname -a 还会告诉我我是否在 Linux 上.... 但这无济于事 ;-)

【参考方案3】：

Valgrind（免费，在 Linux 上）和Purify（在 Windows 上）通过在特殊的虚拟机中运行您的代码来查找未初始化的变量、无效指针等。

这很容易使用并且非常强大；除了明显的未初始化变量之外，它可能会发现许多错误。

Coverity、Klocwork 和 Lint 可以使用静态代码分析找到未初始化的变量。

【讨论】：

“易于使用” 是主观的。使用 GCC 扩展汇编块，我们得到的只是一个指向块末尾的行号（结束括号），而不是导致问题的实际变量。即使--track-origins 也是如此。

@jww 这是一个 gcc 问题（没有产生足够的调试信息），而不是 valgrind 问题。如果您使用 -ggdb 或其他东西编译源代码，它可能会消失，但我会感到惊讶。我在 llvm 后端工作，那里的情况也差不多。

看来purify已经不是一个好的选择了：marlowa.blogspot.com.br/2015/08/the-death-of-purify.html

【参考方案4】：

如果您使用的是 Visual Studio，您可以在调试模式下编译，在调试器中停止程序并查找哪些变量被初始化为包含 0xCC（堆栈）或 0xCD（堆）的字节。

尽管就我个人而言，我还是会投资一个静态分析工具以获得更彻底的方法。

【参考方案5】：

/analyze on Visual Studio（“团队系统”）

【讨论】：

你确定这适用于未初始化的 member 变量吗？在我们的测试中，它只找到未初始化的局部变量。

【参考方案6】：

如果您使用 GCC，您可以使用 -Weffc++ 标志，当变量未在成员初始化列表中初始化时会生成警告。这个：

class Foo

  int v;
  Foo() 
;

导致：

$ g++ -c -Weffc++ foo.cpp -o foo.o
foo.cpp: In constructor ‘Foo::Foo()’:
foo.cpp:4: warning: ‘Foo::v’ should be initialized in the member initialization list

一个缺点是-Weffc++ 也会在变量具有适当的默认构造函数时发出警告，因此不需要初始化。当您在构造函数中初始化变量时，它也会警告您，但不会在成员初始化列表中。它还会对许多其他 C++ 样式问题发出警告，例如缺少复制构造函数，因此当您想定期使用 -Weffc++ 时，您可能需要稍微清理一下代码。

还有一个错误导致它在使用匿名联合时总是给你一个警告，你目前无法解决这个问题，然后关闭警告，可以通过以下方式完成：

#pragma GCC diagnostic ignored "-Weffc++"

但总的来说，我发现 -Weffc++ 在发现许多常见的 C++ 错误方面非常有用。

【讨论】：

bug 还在吗？

我的编译器 (g++ 4.3.3) 只能检测到一部分未初始化的成员。检测不到非初始化简单类型数组：不产生警告，执行时不初始化 int 数组

【参考方案7】：

cppcheck 会找到这个，例如：

cppcheck my_src_dir --output-file=check.txt --inconclusive --enable=warning

【讨论】：

可能是因为 cppcheck 没有那么聪明。它会警告不要在构造函数中初始化，但它通常无法检查复杂的路径，例如构造函数中的设置器初始化成员。

Cppcheck 从那时起得到了改进，1.75 版只能检测部分结构初始化。但是当然，像this one 这样的情况仍然对它来说太难了，尽管对人类来说也很难（正如我所观察到的）。

它仍然不理解委托构造函数。

【参考方案8】：

考虑下面的代码

unint.cpp：

int main()

    int a;
    int b;
    a++;
    b = b + 5;

    return 0;

如果代码编译时带有以下注释，则会显示警告消息。

g++ -O3 -Wuninitialized unint.cpp

注意：-Wuninitialized 也需要 -O3 选项。

【讨论】：

输出：unint.cpp: In function 'int main()': unint.cpp:8: warning: 'a' is used uninitialized in this function unint.cpp:9: warning: ' b' 在此函数中未初始化使用

这个问题的标题是“轻松[to] find uninitialized member variables”。这些不是成员变量。我们都知道-Wunitialized 用于非成员变量，并且我们都应该已经拥有它作为已经使用-Wall -Wextra -Wpedantic 的一部分。此外，它不需要“-O3 选项”或任何其他形式的优化存在或不存在，尽管如果优化导致删除无副作用的变量，它们可能会影响返回的警告。

【参考方案9】：

小心！这里提出的编译器选项既不可靠，也不独立于版本。考虑一个简单的例子：

class A 
  int a;
public:
  void mA() 
    printf("haha");
    ++a;
    int g = 2/a;
    printf("%i\n",g);
  
;

int main() 
  A a;
  a.mA();

使用g++ -O3 -Weffc++ -Wuninitialized 编译，这个东西报告uninitialized 的 gcc 版本高达 4.6，并在 4.7 和 4.8 上顺利通过（在 MacPorts 上测试）。然后，奇怪的是，如果我们删除 printf("haha");，4.7 和 4.8 都会突然看到 uninitialized A::a。 Clang 稍微好一点，因为它以某种方式将垃圾（而不是方便的 0）分配给未初始化的变量，因此您更容易/更快地看到它们的灾难性影响。

我在发现上述未初始化的A::a 和valgrind 时运气不佳；也许建议valgrind 的绅士可以提供适当的选项来发现此错误。

底线：很好的问题，目前没有多少可靠的解决方案......（我的看法）。

【讨论】：

对于-O0 以上的任何优化级别，gcc 4.7 会优化除对printf 的调用之外的所有内容。我检查了汇编代码，它只是对printf 的两次调用。所以 gcc 的编译时评估没有检测到未初始化的值。而valgrind 没有机会在运行时检测到它，因为它只是两次使用常量参数调用 printf。

【参考方案10】：

Visual Studio (MSVC) 有一个 /sdl（启用附加安全检查）编译器选项 (http://msdn.microsoft.com/en-us/library/jj161081.aspx)。在运行时，它：

执行类成员初始化。自动初始化类 对象实例化时指针类型为零的成员（在 构造函数运行）。这有助于防止使用未初始化的数据 与构造函数未显式关联的类成员 初始化。

这不会帮助您在编译时检测未初始化的成员变量，但它会使行为在运行时发生时更加可预测。当然，您不应该编写依赖于启用此选项的代码。

【参考方案11】：

带有 clang-analyze 的 Clang 能够做到这一点。它将事件创建一个漂亮的 HTML 报告，指示何时访问未使用的变量。