仅就从性能部分的错误诊断比较区别，之前见国外有相关文章，我做简单分享，但是，如果要了解区别，无妨从下文中包含的gcc和msvc阅读了解一下。

GCC和Clang一直在彼此较劲尝试证明谁的错误诊断更好。Clang首先在他们的“表现诊断”文章中讨论过GCC ：

相关链接：https://clang.llvm.org/diagnostics.html

彼方唱罢我登场，而后在GCC改进了自己的诊断程序后，又发布了就其性能提升后的文章，标题是“Comparison of Diagnostics between GCC and Clang”，可以看到非常直白和露骨了......

相关链接：https://gcc.gnu.org/wiki/ClangDiagnosticsComparison

我们可以通过测试Clang 6.0.0、GCC 7.3.0中常见错误，同时通过编译器资源管理器MSVC 2017 19.10.25107来检验谁的性能更好。需要特别说明的是GCC 8似乎已改进了某些消息，但它仍旧不能算是一个稳定的版本。

我个人是把MSVC和Clang中的静态分析器排除在外的，因为将他们中的分析器拿来与GCC这方面的缺失做相应的比较，肯定是不公平的，由此，仅使用-Wall或/ W3，除非没有发现错误，否则我将尝试-Weverything，-Wextra -Wpedantic或/ Wall。

第一轮：关于“分号”的缺失

忘记分号，一直都是这样的

semicolon.c

#include <stdio.h>

int main(void) {
    printf("Hello, world!\n") // no semicolon
    return 0 // no semicolon
}

这是在printf语句和return语句之后的惯常会丢失的分号，类似这样一个常见的错误，应该开始意识到这个问题了吧，再如

~ $ gcc-7 -Wall semicolon.c 
semicolon.c: In function 'main':
semicolon.c:5:5: error: expected ';' before 'return'
     return 0 // no semicolon        
     ^~~~~~

C:\> cl /W3 /diagnostics:caret semicolon.c
semicolon.c(5,5): error C2143: syntax error: missing ';' before 'return'
    return 0 // no semicolon
    ^
semicolon.c(6,1): error C2143: syntax error: missing ';' before '}'
}
^
Microsoft (R) C/C++ Optimizing Compiler Version 19.10.25017 for x86
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

没错吧，

~ $ clang-6.0 -Wall semicolon.c
semicolon.c:4:30: error: expected ';' after expression
    printf("Hello, world!\n") // no semicolon
			     ^
			     ;
semicolon.c:5:13: error: expected ';' after return statement
    return 0 // no semicolon
	    ^
	    ;
2 errors generated.

Clang显然是赢家，其次是MSVC。而GCC没法识别第二个错误。MSVC和GCC会僵硬的出现把 ';' 放在 'return'"之前的 errors，技术上这来讲，说得通，但不太聪明。

第一轮打分：Clang: 2, GCC: 0, MSVC: 1

第二轮：缺花括号

在函数末尾丢失花括号是另一个常见错误，尽管不如前一个常见。

missingbrace.c

int main(void) {
    return 0;
// no closing brace

希望GCC或MSVC能够把这个问题解决了，

~ $ gcc-7 -Wall missingbrace.c
missingbrace.c: In function 'main':
missingbrace.c:2:5: error: expected declaration or statement at end of input
     return 0;
     ^~~~~~

实在糟糕透顶，

C:\> cl /W3 /diagnostics:caret missingbrace.c
missingbrace.c(1): fatal error C1075: the left brace '{' was unmatched at the end of the file
int main(void) {
Internal Compiler Error in Z:\opt\compiler-explorer\windows\19.10.25017\lib\native\bin\amd64_x86\cl.exe.  You will be prompted to send an error report to Microsoft later.
INTERNAL COMPILER ERROR in 'Z:\opt\compiler-explorer\windows\19.10.25017\lib\native\bin\amd64_x86\cl.exe'
    Please choose the Technical Support command on the Visual C++
    Help menu, or open the Technical Support help file for more information
Microsoft (R) C/C++ Optimizing Compiler Version 19.10.25017 for x86
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

我认为我有可能搞错了, 但是看上去MSVC崩掉了。Microsoft系统可以的，除了崩掉MSVC再没缺点。

~ $ clang-6.0 -Wall missingbrace.c
missingbrace.c:2:14: error: expected '}'
    return 0;
	     ^
missingbrace.c:1:16: note: to match this '{'
int main(void) {
	       ^
1 error generated.

仍旧，Clang收入2分.

1-2轮积分情况: Clang: 4，GCC: 0，MSVC: 2

第三轮：out of bounds

又一个非常常见的错误，

outofbounds.c
#include <stdio.h>

static const int array[4] = { 1, 2, 3, 4 };

int main(void) {
    for (int i = 0; i <= 4 /* should be < */; i++) {
        printf("%d ", array[i]);
    }
    return 0;
}

颇为有趣的是, 即使用 -Warray-bounds 或者 /Wall，Clang、MSVC都未曾搞清这点。

但是，在使用-O2时，GCC实际上呈现出的是进行更改的正确选择！

~ $ gcc-7 -Wall -O2 outofbounds.c
outofbounds.c: In function 'main':                    
outofbounds.c:7:9: warning: iteration 4 invokes undefined behavior [-Waggressive-loop-optimizations]
        printf("%d ", array[i]);
        ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
outofbounds.c:6:5: note: within this loop
    for (int i = 0; i <= 4 /* should be < */; i++) {
    ^~~

不过，GCC在这里只得到一点，因为它并不总是显示此错误。

1-3轮积分情况： clang：4，GCC：1，MSVC：2

第四轮: ifs 无花括号

ifs没有花括号，尽管它们显得很方便，但带来的危害往往大于弊端，例如恶名远扬的goto失败漏洞：

相关链接：https://nakedsecurity.sophos.com/2014/02/24/anatomy-of-a-goto-fail-apples-ssl-bug-explained-plus-an-unofficial-patch/

if-else-bug.c

#include <stdio.h>

int main(int argc, char**argv) {
    if (argc > 1) // needs braces
        argc--;
        argv++;
    else
        printf("Usage: %s <arguments>\n", *argv); // (this would theoretically be UB because of the argv++)
    return 0;
}

自然地作为Apple的编译器，Clang是应该意识到这个错误的，

~ $ clang-6.0 -Wall if-else-bug.c
if-else-bug.c:8:5: error: expected expression
    else
    ^
1 error generated.

……这是一个非常无用的错误，也难怪苹果没有发现。

C:\> cl /W3 /diagnostics:caret if-else-bug.c
(7): error C2181: illegal else without matching if
    else
    ^
Microsoft (R) C/C++ Optimizing Compiler Version 19.10.25017 for x86
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

MSVC呈现的至少是有意义的，完全不像clang搞出些垃圾来。

~ $ gcc-7 -Wall if-else-bug.c
if-else-bug.c: In function 'main':
if-else-bug.c:5:5: warning: this 'if' clause does not guard... [-Wmisleading-indentation]
     if (argc > 1) // needs braces
     ^~
if-else-bug.c:7:9: note: ...this statement, but the latter is misleadingly indented as if it were guarded by the 'if'
         argv++;
         ^~~~
if-else-bug.c:8:5: error: 'else' without a previous 'if'
     else
     ^~~~

没想到，GCC有次一次鹤立鸡群了下，

1-4轮积分情况： Clang: 4，GCC: 3，MSVC: 2

第五轮：Java风格的字符串连接

Java、JavaScript、C ++（一定程度上）和其他几种语言使你可以使用'+'来连接字符串和其他内容。C并没有达到你的期望。

字符串concat.c

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int value = 4;
    const char *string = "value = " + value; // This isn't Java!
    printf("%s\n", string);
    return 0;
}

~ $ gcc-7 -Wall -Wextra -pedantic string-concat.c
~ $ clang-6.0 -Wall string-concat.c
string-concat.c:5:37: warning: adding 'int' to a string does not append to the string [-Wstring-plus-int]
    const char *string = "value = " + value; // This isn't Java!
                         ~~~~~~~~~~~^~~~~~~
string-concat.c:5:37: note: use array indexing to silence this warning
    const char *string = "value = " + value; // This isn't Java!
                                    ^
                         &          [      ]
1 warning generated.

GCC和MSVC 在这件事上完全没搞定，而clang给出了一个有用的报错.

1-5轮积分情况：Clang: 6，GCC: 3， MSVC: 2

第六轮：忘记返回值

有时，你忘记了一个函数需要返回一个值，或者忘记在这个switch语句之后放置一个return语句，或者还有其它种种，

no-return.c

no-return.c

#include <stdlib.h>

int doesNotReturnAValue(void) {
    // no return value
}

int mightNotReturnAValue(void) {
    if (rand() % 2 == 0) {
        return 2;
    }
    // if rand() is odd, there is no return value
}

~ $ gcc-7 -Wall no-return.c
no-return.c: In function 'doesNotReturnAValue':
no-return.c:5:1: warning: control reaches end of non-void function [-Wreturn-type]
 }
 ^
no-return.c: In function 'mightNotReturnAValue':
no-return.c:12:1: warning: control reaches end of non-void function [-Wreturn-type]
 }
 ^
~ $ clang-6.0 -Wall no-return.c
no-return.c:5:1: warning: control reaches end of non-void function [-Wreturn-type]
}
^
no-return.c:12:1: warning: control may reach end of non-void function [-Wreturn-type]
}
^
2 warnings generated.

啊，0分，完全没价值

C:\> cl /W3 /diagnostics:caret no-return.c
no-return.c(5) : warning C4716: 'doesNotReturnAValue': must return a value
no-return.c(12) : warning C4715: 'mightNotReturnAValue': not all control paths return a value
Microsoft (R) C/C++ Optimizing Compiler Version 19.10.25017 for x86
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

MSVC做到了。

1-6轮积分情况：Clang: 6，GCC: 3，MSVC: 4

第七轮：忘记命名空间

是时候来一些C ++了！

我经常犯的错误包括，忘记添加“使用命名空间”或是在调用之前放置命名空间。

no-namespace.cpp

#include <iostream>

int main() {
    cout << "Hello, world!\n"; // should be std::cout
    return 0;
}

让我们看看编辑器怎么呈现

C:\> cl /W3 /diagnostics:caret no-namespace.cpp
no-namespace.cpp(4): error C2065: 'cout': undeclared identifier
    cout << "Hello, world!\n"; // should be std::cout
    ^
Microsoft (R) C/C++ Optimizing Compiler Version 19.10.25017 for x86
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

对于微软，这点上，没什么好感，

~ $ g++-7 -Wall no-namespace.cpp
no-namespace.cpp: In function 'int main()':
no-namespace.cpp:4:5: error: 'cout' was not declared in this scope
     cout << "Hello, world!\n"; // should be std::cout
     ^~~~
no-namespace.cpp:4:5: note: suggested alternative:
In file included from no-namespace.cpp:1:0:
/usr/include/c++/7.3.0/iostream:61:18: note:   'std::cout'
   extern ostream cout;  /// Linked to standard output
                  ^~~~

这个看上去好些，虽然返回的消息有点迷，但是GCC能够搞清楚我们指的是std::cout。再看看clang。

~ $ clang++-6.0 -Wall no-namespace.cpp
no-namespace.cpp:4:5: error: use of undeclared identifier 'cout'; did you mean 'std::cout'?
    cout << "Hello, world!\n"; // should be std::cout
    ^~~~
    std::cout
/usr/include/c++/v1/iostream:54:33: note: 'std::cout' declared here
extern _LIBCPP_FUNC_VIS ostream cout;
                                ^
1 error generated.

好吧，对于clang来说，虽然和GCC显示了相同的信息，但还是和GCC有所区别的，clang能直接的问到点子上“你是否是指std::cout"，而后才会去执行，clang两分，GCC得一分.

1-7轮积分情况： Clang: 8，GCC: 4，MSVC: 4

第八轮：dynamic_casting，一个类本身

C ++ dynamic_cast应该在指向类的指针上使用，而不是在类本身上使用，这是蛮奇怪的。

casting-a-class.cpp

class Base {};
class Derived : public Base {};

int main() {
    Base base;
    Derived derived = dynamic_cast<Derived>(base); // should be used on a pointer
    return 0;
}

~ $ clang++-6.0 -Wall casting-a-class.cpp
casting-a-class.cpp:6:23: error: 'Derived' is not a reference or pointer
    Derived derived = dynamic_cast<Derived>(base); // should be a pointer
                      ^           ~~~~~~~~~
1 error generated.

天呐，这块clang竟然报错，

~ $ g++-7 -Wall casting-a-class.cpp
casting-a-class.cpp: In function 'int main()':
casting-a-class.cpp:6:49: error: cannot dynamic_cast 'base' (of type 'class Base') to type 'class Derived' (target is not pointer or reference)
     Derived derived = dynamic_cast<Derived>(base); // should be a pointer
                                                 ^

这点上看，GCC更清晰一些，虽然我不知道它指向的是什么。

C:\> cl /W3 /diagnostics:caret casting-a-class.cpp
casting-a-class.cpp(6,49): error C2680: 'Derived': invalid target type for dynamic_cast
    Derived derived = dynamic_cast<Derived>(base); // should be used on a pointer
                                                ^
casting-a-class.cpp(6,49): note: target type must be a pointer or reference to a defined class
    Derived derived = dynamic_cast<Derived>(base); // should be used on a pointer
                                                ^
Microsoft (R) C/C++ Optimizing Compiler Version 19.10.25017 for x86
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

MSVC在上面这里胜出。虽然我感觉它有指向性的错误，但至少把这个问题正确报答出来了。

8轮下来总积分：Clang: 8，GCC: 5，MSVC: 6

特别补充说明，前面完全没有要说其中哪个很差劲，三者无疑各有优缺点，但是，仅就诊断功能上来说clang被证明更强大些。

文章来源：https://easyaspi314.github.io/gcc-vs-clang.html

技术分享——gcc、clang、msvc等编译器的区别

第一轮：关于“分号”的缺失

第二轮：缺花括号

第三轮：out of bounds

第四轮: ifs 无花括号

第五轮：Java风格的字符串连接

第六轮：忘记返回值

第七轮：忘记命名空间

第八轮：dynamic_casting，一个类本身

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