如何为可变参数模板函数获取类printf格式警告？

1. 直接调用printf的正常警告 #

用g++ -Wformat编译以下代码时，会因%lld和int类型的argc不匹配，输出预期的格式警告：

int main(int argc, char * argv[])
{
    printf("argc %lld\n", argc);
}

2. 可变参数模板包装后无警告 #

将printf包装在可变参数模板函数中后，再用同样的编译选项编译，不会触发任何格式不匹配警告，即使去掉引用也无法解决：

template <typename... Ts>
void foo(char const * s, Ts && ... ts)
{
    printf(s, std::forward<Ts>(ts)...);
}

int main(int argc, char * argv[])
{
    foo("argc %lld\n", argc);
}

3. 使用[[gnu::format]]注解模板函数报错 #

尝试用C++17的[[gnu::format(printf,1,2)]]注解模板函数时，编译器抛出错误：

error: 'format' attribute argument 3 value '2' does not refer to a variable argument list

4. 实际需求 #

需要实现一个如下签名的模板函数，要求：

• 保留参数的类型信息（因此不能退化为C风格可变参数）
• 获得和直接调用printf完全一致的格式匹配编译警告
• 不使用宏实现

template <typename T, typename... ArgTs>
void format(T t, char const * format_str, ArgTs && ... args);

解决方案 #

针对GCC/Clang编译器，可以利用其扩展的format属性，针对模板参数包调整属性的参数：

将模板函数标注为[[gnu::format(printf, 2, 0)]]，其中：

• printf表示按照printf的格式规则检查
• 2表示格式字符串是函数的第2个参数（从1开始计数）
• 0表示可变参数部分是模板参数包，而非C风格的va_list或可变参数（...）

最终代码如下：

#include <utility>

template <typename T, typename... ArgTs>
[[gnu::format(printf, 2, 0)]]
void format(T t, char const * format_str, ArgTs && ... args)
{
    // 这里可以添加自定义逻辑，比如使用t做一些处理
    printf(format_str, std::forward<ArgTs>(args)...);
}

int main(int argc, char * argv[])
{
    format(0, "argc %lld\n", argc); // 编译时会触发和直接调用printf一样的格式警告
}

用g++ -Wformat编译上述代码，会正确输出%lld与int不匹配的警告，同时保留了模板参数的类型信息，也没有使用宏。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jody Hagins