为何Clang不对穷尽枚举Switch的函数报错？如何配置触发错误？

考虑以下代码：

enum class E {
  ONE = 1,
  TWO = 2
};

int foo(E e) {
  switch (e) {
    case E::ONE:
      return 1;
    case E::TWO:
      return 2;
  }
}

C++标准允许枚举类拥有超出枚举值范围的取值：

若枚举类型拥有固定的底层类型，必要时会先通过整数提升（7.3.7）或整数转换（7.3.9）将值转换为该类型，再转换为枚举类型。

调用foo(static_cast<E>(3))会触发未定义行为（UB）。这段代码无法通过GCC编译，但可通过Clang编译。

是否存在Clang编译选项可为此场景触发错误？-Wswitch-enum要求枚举所有分支（不适用于枚举范围极大的场景），-Wswitch-default要求添加default分支（不利于穷尽性检查）。我希望switch枚举分支不被认定为总能命中某一分支。

Clang目前没有直接匹配你需求的单一编译选项，但可以通过以下方式实现类似检测效果：

1. 结合-Wunreachable-code手动触发警告
   在switch末尾添加一段不会被正常执行的代码（比如__builtin_unreachable()或终止程序的调用），开启-Wunreachable-code后，Clang会在认为switch可能未命中任何分支时，发出警告提示末尾代码不可达——这间接提醒了你存在未覆盖的枚举取值场景：

   int foo(E e) {
     switch (e) {
       case E::ONE: return 1;
       case E::TWO: return 2;
     }
     __builtin_unreachable();
   }
   

2. -Wswitch配合静态分析工具
   开启-Wswitch后，Clang会对未覆盖的枚举成员发出警告；对于超出枚举成员的自定义转换值，可搭配Clang-Tidy等静态分析工具，通过自定义规则或现有规则的延伸思路，检测枚举类型switch是否处理了底层类型的所有可能取值。

3. 调试模式下的断言检查
   若不需要编译期错误，可在switch末尾添加断言，在调试阶段捕获非法枚举值：

   #include <cassert>
   int foo(E e) {
     switch (e) {
       case E::ONE: return 1;
       case E::TWO: return 2;
     }
     assert(false && "非法的枚举值");
     return -1;
   }
   

注意：Clang的-Wswitch-enum仅检查枚举成员是否被全覆盖，不会针对超出成员的自定义转换值发出警告，这是因为C++标准允许此类转换操作。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Curious