探究Clang对多态对象typeid操作的副作用警告原因

本文并非询问如何规避下述警告（可提前存储为引用或用dynamic_cast替代typeid），而是旨在理解该警告存在的根本原因及其防护目标。

代码示例 #

#include <memory>
#include <iostream>

struct A { virtual ~A() = default; };

struct B : A { };

A *get_pa() { 
    static A static_a{};
    return &static_a; 
}

int main() {
    std::shared_ptr<A> pa1 = std::make_shared<B>();
    A *pa2 = new B{};

    //1) warning: will be evaluated
    std::cout << typeid(*pa1).name() << '\n';         

    //2) okay
    std::cout << typeid(pa1.get()).name() << '\n';  
    
    //3) okay    
    std::cout << typeid(*pa2).name() << '\n';               

    //4) warning: will be evaluated
    std::cout << typeid(*new A{}).name() << '\n';
    
    //5) warning: will not be evaluated
    std::cout << typeid(new A{}).name() << '\n'; 

    //6) warning: will be evaluated
    std::cout << typeid(*get_pa()).name() << '\n';  

    //EDIT 1:
    //7) okay
    std::cout << typeid(get_pa()).name() << '\n';
}

Clang编译触发的警告 #

warning: expression with side effects will be evaluated despite being used as an operand to 'typeid' [-Wpotentially-evaluated-expression]
    std::cout << typeid(*pa1).name() << '\n';
                        ^

初步理解 #

• typeid在这些场景下会实际求值表达式，而开发者可能未意识到这一点；
• 表达式涉及多态引用，即便当前类无副作用，其子类可能存在副作用；
• *pa1等价于*pa1.get()，会调用返回指针的函数，开发者可能未注意到解引用被重载。

核心疑问 #

• 所有触发警告的表达式（除示例5）均对A*指针解引用，解引用指针为何会产生副作用？为何未解引用的表达式不会触发警告？

额外观察 #

• 示例6和7显示，编译器关注的是解引用操作的潜在副作用，而非返回多态对象指针的表达式；
• 解引用原生指针或智能指针无差异，并非与重载解引用操作相关；
• 若将A改为非多态（移除虚析构函数），则不会触发该求值警告（示例4、5仍会触发相反警告）；
• 示例3与上述观察矛盾，若问题出在解引用，指针是否具名不应影响警告触发；
• 目前关于警告触发原因及时机的解释存在不一致性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Shmuel Valariola