Unbenutzte Variablen in C/C: Warum und wie?

Beim Überprüfen von C/C-Code finden wir ziemlich oft Variablen, die nie verwendet werden. Solche ungenutzten Variablen treten aus verschiedenen Gründen auf. In diesem Beitrag betrachten wir einige der häufigsten Ursachen, warum ungenutzte Variablen im C/C-Code vorkommen. Wir besprechen, wie Sie den Compiler vor nicht verwendeten Variablen warnen lassen und wie Sie Warnungen für bestimmte nicht verwendete Variablen unterdrücken.

Warum Variablen ungenutzt sind

Es gibt zahlreiche Gründe, warum ungenutzte Variablen in einer Codebasis verbleiben können. Dazu gehören:

1. Bugs und Fehler: Der offensichtlichste Grund für eine ungenutzte Variable ist fehlerhafter Code. Entweder wird die Variable wirklich überhaupt nicht benötigt und kann entfernt werden, oder die Variable ist notwendig, aber wir haben vergessen, sie an einigen kritischen Stellen zu verwenden.

2. Refactoring: Beim Schreiben und Neuschreiben von Software können ganze Codeabschnitte entfernt werden. Variablen, die einst für den Code von entscheidender Bedeutung waren, wie z. B. Ergebnisse von Hilfsberechnungen, können dann ungenutzt zurückbleiben.

3. Zukunftssicherheit: Ungenutzte Variablen können nicht nur als Erbe von vergangenem Code, sondern auch als Erbe von zukünftigem Code auftreten. Sie können Variablen im Vorgriff auf Code deklarieren, der noch geschrieben werden muss.

4. Bedingte Kompilierung:Variablen können je nach Präprozessorphase ungenutzt bleiben. Ein Standardbeispiel ist eine Variable, die nur für Debugzwecke definiert wird. Ihr Code enthält möglicherweise etwas in der Form
   

const auto value = compute_some_value();
const auto value_for_comparison_only = compute_same_value_differently();
assert( value == value_for_comparison_only );

Wenn Sie mit -DNDEBUG kompilieren, warnt Sie der Compiler möglicherweise, dass value_for_comparison_only nie verwendet wird: Tatsächlich wurde die Assert-Anweisung durch … nichts ersetzt.

So erkennen Sie ungenutzte Variablen

Unterschiedliche Compiler- und Warnstufeneinstellungen können Einfluss darauf haben, ob eine Variable während des Kompilierungsprozesses als nicht verwendet gemeldet wird.

GCC und Clang verfügen beispielsweise über das Flag -Wunused-variable, das Warnungen über nicht verwendete Variablen auslöst. Das Flag ist bereits durch die Warnoption -Wall impliziert und kann über -Wno-unused-variable.

deaktiviert werden

Meine Empfehlung ist, immer mit -Wall zu kompilieren und Warnungen dann nach Bedarf selektiv auszuschalten. Dies gilt für alle Instanzen nicht verwendeter Variablen.

So erkennen Sie nicht verwendete Variablen nicht: Attribute

Während wir beim Kompilieren immer so viele Warnungen wie möglich aktivieren sollten, gibt es Umstände, in denen wir Warnungen über bestimmte nicht verwendete Variablen selektiv deaktivieren möchten. Eine beliebte Methode hierfür ist ein Cast to void:

Object unused_object;
(void)unused_object;

Die Umwandlung in „void“ gilt als (Pro-forma-)Nutzung der Variablen, daher wird keine Warnung ausgegeben.

Während dadurch die Warnungen entfernt werden, dass „unususer_object“ ungenutzt ist, wie beabsichtigt, gibt es Möglichkeiten, dies zu verbessern. Wir möchten eine explizite Semantik haben, die besagt, dass dieser Void-Cast ein unbenutztes Objekt bedeutet. Ein üblicher Weg ist die Definition eines Makros:

const auto value = compute_some_value();
const auto value_for_comparison_only = compute_same_value_differently();
assert( value == value_for_comparison_only );

Ein Vorteil besteht darin, dass wir jetzt explizit die Absicht (oder das Fehlen einer solchen) dieser Variablen kommunizieren. Wenn wir uns außerdem dazu entschließen, den Code von nicht verwendeten Variablen zu bereinigen, ist die Suche nach ihnen viel einfacher.

Über Makros hinaus verfügen wir über variable Attribute: entweder nativ in der Sprache C oder als Spracherweiterung, die von den C/C-Compilern bereitgestellt wird. Clang und GCC erlauben beispielsweise das Variablenattribut __attribute__((unused)). C 17 unterstützt das Attribut [[maybe_unused]]:

Object unused_object;
(void)unused_object;

Diese Attribute teilen dem Compiler (und uns) mit, dass diese Variablen möglicherweise nicht verwendet werden und dass wir damit völlig einverstanden sind.

Historisch gesehen tauchten zuerst die GCC-Attribute auf, da es sich um Compiler-spezifische Spracherweiterungen in C und C handelte. Ab C 17 sind Attribute Teil des Sprachstandards. Allerdings ist nicht nur die Schreibweise unterschiedlich, sondern der Standard und die GCC-Erweiterungen stimmen auch nicht überein, wo das Attribut platziert werden soll.

Das Attribut [[maybe_unused]] findet die meisten seiner Anwendungen bei der bedingten Kompilierung. Es handelt sich beispielsweise um ein natürliches Attribut für Nur-Debug-Variablen. Aus rein ästhetischen Gründen bevorzuge ich persönlich die Definition eines Makros #define MAYBE_UNUSED [[maybe_unused]] .

Ein Vorteil von __attribute__((unused)) besteht darin, dass es Sie tatsächlich warnt, wenn die Variable jemals im Code verwendet wird. Es ist nicht vielleicht ungenutzt, aber definitiv nie verwendet, und die Verwendung der Variable führt jetzt zu einer Warnung.

Nutzlose Dinge behalten

Anscheinend sind nicht verwendete Variablen häufig und wichtig genug, um sogar ihre eigenen Spracherweiterungen zu rechtfertigen.

Ist das Auskommentieren der nicht verwendeten Variablen im Vergleich dazu eine gute Strategie? Nicht immer! Es gibt Gründe, warum Sie während des gesamten Entwicklungscodes und der Debugging-Phase eine ungenutzte Variable beibehalten würden. Angenommen, die Variable wurde in einer früheren Version des Codes verwendet. Möglicherweise haben Sie noch nicht einmal entschieden, ob der alte Code zurückgestellt oder erneut integriert werden soll. Bedeutung: Sie wissen nicht, ob Sie die ungenutzte Variable jemals wieder benötigen werden.

Für Debugging-Zwecke kann es hilfreich sein, Code wie diesen beizubehalten:

#define UNUSED(x) (void)(x);
// ...
Object unused_object;
UNUSED(unused_object);

Selbst wenn das Ergebnis der komplizierten Berechnung nie verwendet wird, stellt die Beibehaltung eine weitere Fehlerquelle dar … und das ist genau das, was Sie beim Debuggen wollen. Auch wenn sie ursprünglich nicht zum Debuggen gedacht war, kann es hilfreich sein, diese Variable durch das Programm initialisieren zu lassen, falls Sie jemals entscheiden, dass Sie sie (erneut) benötigen.

Ich hoffe, dieser Beitrag über nicht verwendete Variablen war hilfreich für Sie.

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