gcc -std=c++20编译器标志-Wrestrict未理解。这一警告有道理吗？

Question

下面的代码用gcc 11.3.0编译得很好。

#include <string>

std::string homeName( const std::string& home, std::string surl )
{
   if ( surl.find( home ) == 0 )
   {
      surl.replace( 0, home.size(), "~" ); // shorten url by replacing $HOME with "~"
   }

   return surl;
}

也就是说，如果字符串surl以home的值开头，则将头替换为倾斜，"~“。然而，当我切换到gcc 12.2.1，有一个警告(-Wrestrict，包括在-Wall中)，我不明白。警告是针对具有replace命令的行的。完整的消息(像往常一样几乎不可读)给出了下面的内容，但首先是一些试验的结果:我将完整的编译器命令裁剪到基本部分。

gcc11  -Wrestrict -O2 -std=c++20 -c file.cpp        # Ok, with/without optimisations. 
gcc12  -Wrestrict -O2 -std=c++20 -c file.cpp        # warning, but not with std=c++17
gcc12  -Wrestrict =O1 -std=c++20 -c file.cpp        # Ok

从手册中：

-Wrestrict:当被限制限定参数引用的对象(或者，在C++中，一个__限制-限定参数)被另一个参数别名时，或者当这些对象之间的副本重叠时，警告。但是，我并不真正理解这如何适用于上面的代码。有人能解释一下发生了什么事吗？

下面是一些示例输出：

[655] build> g++ --version
g++ (SUSE Linux) 12.2.1 20220830 [revision e927d1cf141f221c5a32574bde0913307e140984]
Copyright (C) 2022 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

[655] build> g++ -Wrestrict -O2 -std=c++20 -c file.cpp
In file included from /usr/include/c++/12/string:40,
                 from file.cpp:1:
In static member function ‘static constexpr std::char_traits<char>::char_type* std::char_traits<char>::copy(char_type*, const char_type*, std::size_t)’,
    inlined from ‘static constexpr void std::__cxx11::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>::_S_copy(_CharT*, const _CharT*, size_type) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; _Alloc = std::allocator<char>]’ at /usr/include/c++/12/bits/basic_string.h:423:21,
    inlined from ‘static constexpr void std::__cxx11::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>::_S_copy(_CharT*, const _CharT*, size_type) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; _Alloc = std::allocator<char>]’ at /usr/include/c++/12/bits/basic_string.h:418:7,
    inlined from ‘constexpr std::__cxx11::basic_string<_CharT, _Traits, _Allocator>& std::__cxx11::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>::_M_replace(size_type, size_type, const _CharT*, size_type) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; _Alloc = std::allocator<char>]’ at /usr/include/c++/12/bits/basic_string.tcc:532:22,
    inlined from ‘constexpr std::__cxx11::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& std::__cxx11::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>::replace(size_type, size_type, const _CharT*, size_type) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; _Alloc = std::allocator<char>]’ at /usr/include/c++/12/bits/basic_string.h:2171:19,
    inlined from ‘constexpr std::__cxx11::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& std::__cxx11::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>::replace(size_type, size_type, const _CharT*) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; _Alloc = std::allocator<char>]’ at /usr/include/c++/12/bits/basic_string.h:2196:22,
    inlined from ‘std::string homeName(const std::string&, std::string)’ at file.cpp:7:19:
/usr/include/c++/12/bits/char_traits.h:431:56: warning: ‘void* __builtin_memcpy(void*, const void*, long unsigned int)’ accessing 9223372036854775810 or more bytes at offsets [2, 9223372036854775807] and 1 may overlap up to 9223372036854775813 bytes at offset -3 [-Wrestrict]
  431 |         return static_cast<char_type*>(__builtin_memcpy(__s1, __s2, __n));
      |                                        ~~~~~~~~~~~~~~~~^~~~~~~~~~~~~~~~~
[656] build> 

Answer 1

正在发生的是一个明显的gcc错误。显示的代码没有什么问题(除了下面提到的不相关的bug)。在切换到gcc 12之后，同样的诊断从我自己的代码中开始出现。

我怀疑这个具体的例子是bug 100366的另一个例子，它最初出现在gcc 11中，但由于受到额外的内部编译器优化的影响，这种情况在gcc 12中似乎变得更加普遍。

这个警告似乎是无害的。但这很烦人。到目前为止，使用我自己的代码，我已经成功地提出了一些使其消失的调整。在这种情况下，如果我将其重写为：

   if ( surl.find( home ) == 0 )
   {
       surl="~" + surl.substr(home.size());
   }

也就是说，如果字符串surl以home的值开头，用一个倾斜的值替换头部，

如果是这样的话，那么显示的代码就会略为漏掉标记。因为如果我的home目录是/home/sam，这将用~v/foo代替/home/samv/foo，这显然是错误的(您的原始版本也有相同的错误)。

因此，除了修复编译器警告之外，您还应该仔细考虑正确的逻辑应该是什么。乍一看，它并不像看上去那么简单。文件名不仅仅是随机字符串。他们有结构，也有一点组织。