g++14在Debian GNU/Linux testing报出的warning似乎有问题

闲聊灌水
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我是一个 OIer,我会做一些题目,然后在我用 g++ 编译我的程序的时候发现了一点问题,然后我本来想注册一个 Bugzilla 账号的,结果没注册成功

这是我编译用的代码:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long LL;
LL mod;
struct nd{
    int l,r;
    LL tag,taggg,val;
}tree[800005];
int n;
LL arr[200005];
int ls(int p){return (p<<1);}
int rs(int p){return ((p<<1)|1);}
void add(int p,LL mul,LL add){
    tree[p].val=(tree[p].val*mul+add*(tree[p].r-tree[p].l+1))%mod;
    tree[p].tag=(tree[p].tag*mul)%mod;
    tree[p].taggg=(tree[p].taggg*mul+add)%mod;
    return;
}
void pushdown(int p){
    if ((tree[p].tag^1)||tree[p].taggg){
        add(ls(p),tree[p].tag,tree[p].taggg);
        add(rs(p),tree[p].tag,tree[p].taggg);
        tree[p].tag=1;
        tree[p].taggg=0;
    }
    return;
}
void pushup(int p){
    tree[p].val=(tree[ls(p)].val+tree[rs(p)].val)%mod;
    return;
}
void build(int p,int l,int r){
    tree[p]={l,r,1,0,0};
    if (l==r){tree[p].val=arr[l];return;}
    int mid=(l+r)>>1;
    build(ls(p),l,mid);build(rs(p),mid+1,r);
    pushup(p);
    return;
}
void update(int p,int l,int r,LL val,LL val2){
    if (l<=tree[p].l&&tree[p].r<=r){add(p,val,val2);return;}
    int mid=(tree[p].l+tree[p].r)>>1;
    pushdown(p);
    if (l<=mid){update(ls(p),l,r,val,val2);}
    if (r>mid){update(rs(p),l,r,val,val2);}
    pushup(p);
    return;
}
LL query(int p,int l,int r){
    if (l>tree[p].r||r<tree[p].l){return 0;}
    if (l<=tree[p].l&&tree[p].r<=r){return tree[p].val;}
    int mid=(tree[p].l+tree[p].r)>>1;
    pushdown(p);
    LL res=0;
    if (l<=mid){(res+=query(ls(p),l,r))%=mod;}
    if (r>mid){(res+=query(rs(p),l,r))%=mod;}
    return res;
}
int main(){
    int T,l,r;LL x,y;char op;
    scanf("%d%lld",&n,&mod);
    for (int i=1;i<=n;++i){scanf("%lld",arr+i);arr[i]%=mod;}
    build(1,1,n);
    scanf("%d",&T);++T;while (--T){
        scanf("%hhd%d%d",&op,&l,&r);
        if (op^3){scanf("%lld",&x);x%=mod;y=0;if (op&2){swap(x,y);x=1;}update(1,l,r,x,y);continue;}
        printf("%lld\n",query(1,l,r));
    }
    return 0;
}

编译选项:

g++ -m64 -DOFFLINE_JUDGE -lm -O2 -std=c++14 -static -Wall -Wextra -fsanitize=undefined -o main main.cpp -g
main.cpp: In function ‘void pushdown(int)’:

g++-14 输出:

main.cpp:22:37: warning: array subscript -1 is below array bounds of ‘nd [800005]’ [-Warray-bounds=]
   22 |         add(rs(p),tree[p].tag,tree[p].taggg);
      |                               ~~~~~~^
main.cpp:8:2: note: while referencing ‘tree’
    8 | }tree[800005];
      |  ^~~~
main.cpp:22:25: warning: array subscript -1 is below array bounds of ‘nd [800005]’ [-Warray-bounds=]
   22 |         add(rs(p),tree[p].tag,tree[p].taggg);
      |                   ~~~~~~^
main.cpp:8:2: note: while referencing ‘tree’
    8 | }tree[800005];

g++-11 没有报 warning

g++ 版本

g++ -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=g++
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/libexec/gcc/x86_64-linux-gnu/14/lto-wrapper
OFFLOAD_TARGET_NAMES=nvptx-none:amdgcn-amdhsa
OFFLOAD_TARGET_DEFAULT=1
Target: x86_64-linux-gnu
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Debian 14.2.0-19' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-14/README.Bugs --enable-languages=c,ada,c++,go,d,fortran,objc,obj-c++,m2,rust --prefix=/usr --with-gcc-major-version-only --program-suffix=-14 --program-prefix=x86_64-linux-gnu- --enable-shared --enable-linker-build-id --libexecdir=/usr/libexec --without-included-gettext --enable-threads=posix --libdir=/usr/lib --enable-nls --enable-bootstrap --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-libstdcxx-time=yes --with-default-libstdcxx-abi=new --enable-libstdcxx-backtrace --enable-gnu-unique-object --disable-vtable-verify --enable-plugin --enable-default-pie --with-system-zlib --enable-libphobos-checking=release --with-target-system-zlib=auto --enable-objc-gc=auto --enable-multiarch --disable-werror --enable-cet --with-arch-32=i686 --with-abi=m64 --with-multilib-list=m32,m64,mx32 --enable-multilib --with-tune=generic --enable-offload-targets=nvptx-none=/build/reproducible-path/gcc-14-14.2.0/debian/tmp-nvptx/usr,amdgcn-amdhsa=/build/reproducible-path/gcc-14-14.2.0/debian/tmp-gcn/usr --enable-offload-defaulted --without-cuda-driver --enable-checking=release --build=x86_64-linux-gnu --host=x86_64-linux-gnu --target=x86_64-linux-gnu --with-build-config=bootstrap-lto-lean --enable-link-serialization=3
Thread model: posix
Supported LTO compression algorithms: zlib zstd
gcc version 14.2.0 (Debian 14.2.0-19)

Debian GNU/Linux 版本

lsb_release -a
No LSB modules are available.
Distributor ID:	Debian
Description:	Debian GNU/Linux 13 (trixie)
Release:	13
Codename:	trixie

我的问题:

  1. g++-14 这里报 warning 合不合理

  2. 要是它报 warning 是对的话,为什么只报了 add(rs(p),tree[p].tag,tree[p].taggg); 而没报 add(ls(p),tree[p].tag,tree[p].taggg);

  3. 如果这是一个 Bug 的话,它是 Debian 的问题还是 GCC 的问题?

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我用clang编译没有任何告警.
另外下面是gemini2.5pro给的回答

好的，我来分析一下这个链接中提到的问题。

首先，我需要访问这个网页以获取内容。

好的，我已经分析了您提供的链接中的帖子内容。这是一个关于 g++ 14 编译器在特定代码上产生疑似误报（false positive）的警告的问题。

发帖人（一个OIer）在使用g++-14编译他的C++线段树代码时，收到了一个 -Warray-bounds 警告，而使用g++-11则没有这个警告。

以下是对帖子中提出的三个核心问题的分析：

1. g++-14 这里报 warning 合不合理？

结论：不合理，这非常可能是一个编译器误报（False Positive）。

  • 警告内容：警告信息是 array subscript -1 is below array bounds，意思是编译器认为在某条执行路径上，代码可能会用 -1 作为数组 tree 的索引，从而导致越界访问。
  • 代码逻辑分析：
    • 程序中的线段树操作从 build(1, 1, n) 开始，根节点的索引 p 是 1。
    • 所有的递归调用都是通过 ls(p)（即 p*2）和 rs(p)（即 p*2+1）来获取子节点的索引。
    • 只要初始的 p 是正整数（这里是1），那么后续所有的 p 也都将是正整数。代码逻辑上不存在让 p 变为 -1 或其他负数的可能。
  • 原因：g++ 的新版本（如14.2.0）引入了更强大的静态分析能力，用于在编译阶段提前发现潜在的运行时错误。然而，这种分析并不总是完美的，有时会因为无法完全理解复杂的程序逻辑流，而将一些实际上不可能发生的路径误判为潜在风险。在这个案例中，g++-14 的静态分析器可能错误地推断出了一条 p 可能为 -1 的路径。

2. 要是它报 warning 是对的话,为什么只报了 add(rs(p),...) 而没报 add(ls(p),...)？

结论：这是编译器内部报告机制的特点，并非因为第二行代码比第一行更有问题。

  • 问题分析：警告所指向的问题根源在于 tree[p] 这个访问。在 pushdown 函数中，add(ls(p), ...) 和 add(rs(p), ...) 这两行都使用了 tree[p].tag 和 tree[p].taggg 作为参数。理论上，如果 tree[p] 的访问有问题，这两行都应该触发警告。
  • 原因：编译器在分析代码并发现潜在问题时，其报告逻辑可能只会在第一次或最后一次遇到问题的地方，或者在它认为最能代表问题的位置生成一条警告。这完全取决于编译器内部的实现。所以，虽然两行代码共享同一个有问题的访问 tree[p]，但编译器只选择在第二行 add(rs(p), ...) 上报告，这很可能只是其报告行为的一个“怪癖”，并不意味着第一行就没有“问题”。

3. 如果这是一个 Bug 的话,它是 Debian 的问题还是 GCC 的问题？

结论：这几乎可以肯定是 GCC 的问题，而不是 Debian 的问题。

  • 职责划分：
    • GCC (GNU Compiler Collection)：负责开发编译器本身，包括语法解析、优化、静态分析和警告生成等核心功能。
    • Debian：是一个 Linux 发行版，它负责将上游的软件（如GCC）打包，并确保它能在 Debian 系统中正常安装和运行。Debian 通常不会修改编译器的核心警告逻辑。
  • 问题归属：既然这个问题是关于编译器如何分析代码并产生警告的，而且这个问题在不同版本的 GCC (g++-11 vs g++-14) 之间表现不同，那么问题的根源就在于 GCC 本身的功能演进。这是一个上游（Upstream）的 GCC Bug。
  • 正确做法：发帖人尝试去 GCC 的 Bugzilla 网站报告这个 Bug，这是完全正确的处理方式。

总结

这个问题是一个典型的 GCC 编译器静态分析器产生的误报。代码本身没有逻辑错误，但新版编译器过于“敏感”的检查机制导致了不必要的警告。对于发帖人来说，可以忽略这个警告，或者使用 _Pragma 或编译选项 -Wno-array-bounds 来临时禁用它，同时向 GCC 社区报告这个潜在的 Bug 是非常有价值的。