涉及具有易失性变量的表达式的琐碎语句的正确行为？

Question

考虑以下陈述

volatile int a = 7;
a;   // statement A
volatile int* b = &a;
*b;  // statement B
volatile int& c = a;
c;   // statement C

现在，我一直在试图在标准中找到一点，告诉我当遇到这些语句时编译器是如何工作的。我所能找到的只是A（可能还有C）给了我一个左值，B也一样：

标识符是一个id表达式，前提是它已被适当声明（第7条）。[..]
[…]结果是由标识符表示的实体。如果实体是函数、变量或数据成员，则结果为左值，否则为prvalue
[…]

一元*运算符执行间接寻址：应用它的表达式应是指向对象类型的指针，或指向函数类型的指针，结果是一个左值，表示表达式指向的对象或函数。

我在clang 3.2-11和g 4.7.3中尝试了这个，第一个在C 11模式下产生了三次读取，在C 03模式下产生了零读取（输出三个警告），而g只产生了前两个，明确警告我第三个不会产生。

很明显，哪种类型的值来自表达式，来自标准中引用的行，但是：
根据C标准，哪种语句（A、B、C）应该从易失性实体产生读取？

Answer 1

这是gcc文件7.1，何时访问易失性C对象？在这里是相关的，我引述（我接下来的重点）：

C标准与C标准在处理挥发性物体方面有所不同。它没有具体说明什么构成挥发性访问，只是说C在挥发性方面的行为应该与C类似

在空上下文中访问对象时，C和C语言规范不同：

并提供了这个例子：

volatile int *src = somevalue;
*src;

接着说：

C标准指定此类表达式不进行左值到右值的转换，并且取消引用的对象的类型可能不完整。C标准没有明确指定导致访问的是左值到右值的转换。

应参考标准草案第5.3.1节一元运算符第1段，其中规定：

一元*运算符执行间接寻址：应用它的表达式应是指向对象类型的指针，或指向函数类型的指针，结果是一个左值，表示表达式指向的对象或函数。[...]

关于参考文献：

当使用对volatile的引用时，G不会将等效表达式视为对volatile的访问，而是发出警告，表示没有访问volatile。这样做的理由是，否则就很难确定易失性访问发生在哪里，也不可能忽略返回易失性引用的函数的返回值。同样，如果希望强制读取，请将引用转换为右值。

因此，gcc似乎选择以不同的方式处理对volatile的引用，为了强制读取，您需要强制转换为右值，例如：

static_cast<volatile int>( c ) ;

它从第5.2.9节Static cast生成一个prvalue，并由此进行左值到右值的转换：

表达式static_cast（v）的结果是将表达式v转换为类型T的结果。如果T是左值引用类型或函数类型的右值引用，则结果为左值；如果T是对象类型的右值引用，则结果为xvalue；否则，结果为prvalue。

更新

C 11标准草案增加了5表达式第11段，其中规定：

在某些情况下，表达式只会因其副作用而出现。这样的表达式称为废弃值表达式。表达式将被求值，其值将被丢弃。数组到指针（4.2）和函数到指针（4.3）的标准转换不适用。当且仅当表达式是volatile限定类型的左值且为下列之一时，才会应用左值到右值的转换（4.1）：

并包括：

-id表达式（5.1.1），

这对我来说似乎是模棱两可的，因为关于a；和c；部分5.1.1 p8说它是一个左值，它对我来说并不明显，它涵盖了这种情况，但乔纳森发现DR 1054说它确实涵盖了这种情况。

Answer 2

关于“隐式取消引用”的G警告来自gcc/cp/cvt. c中的代码，该代码故意不通过引用加载值：

    /* Don't load the value if this is an implicit dereference, or if
       the type needs to be handled by ctors/dtors.  */
    else if (is_volatile && is_reference)

G故意这么做，因为如手册所述（何时访问易失性C对象？）该标准不清楚什么构成对易失性限定对象的访问。如上所述，您需要强制进行左值到右值的转换，以强制从volatile加载。

Clang在C 03模式下发出警告，表示类似的解释：

a.cc:4:3: warning: expression result unused; assign into a variable to force a volatile load [-Wunused-volatile-lvalue]
  a;   // statement A
  ^
a.cc:6:3: warning: expression result unused; assign into a variable to force a volatile load [-Wunused-volatile-lvalue]
  *b;  // statement B
  ^~
a.cc:8:3: warning: expression result unused; assign into a variable to force a volatile load [-Wunused-volatile-lvalue]
  c;   // statement C
  ^
3 warnings generated.

对于C 03，G行为和GCC手册似乎是正确的，但C 11与C 03之间存在差异，这是由DR 1054介绍的（这也解释了为什么在C）3和C 11模式下，Clang的行为不同）。5[expr]p10定义了一个废弃的值表达式，并表示对于volatile，左值到右值的转换应用于id表达式，例如语句a和C。左值到右值的转换规范（4.1[conv.lval]）表示结果是glvalue的值，它构成了volatile的访问。根据5p10，所有三条语句都应该是access，因此G对语句C的处理需要更新以符合C 11。我把它报告为http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=59314