【C言語】switch文の式には列挙型(enum型)を使おう

warning: enumeration value ‘x’ not handled in switch

警告:列挙値 ‘x’ がswitch文で処理されません。
[-Wswitch]

■この記事の概要

この記事では、C言語でswitch文に列挙型(enum)を使用する利点を解説しています。enumを用いると、すべてのcase文を処理していない場合にコンパイラ警告が出るため、バグの早期発見に役立ちます。また、enumの先頭値を非ゼロにすることで、未初期化変数の問題を発見しやすくなるテクニックも紹介されています。

■int型ではcase漏れを警告してくれない

#include    <stdio.h>
#define     桃太郎  1
#define     犬      2
#define     猿      3
#define     雉      4

char    *鳴き声(int 隊員){
    switch(隊員){
    case 犬:    return  "ワンワン" ;
    case 猿:    return  "ウキーッ" ;
    case 雉:    return  "ケーン";
    }
    return  "想定外のバグ";
}
int main(void){
    printf("%s\n",鳴き声(犬));
    printf("%s\n",鳴き声(猿));
    printf("%s\n",鳴き声(雉));
    printf("%s\n",鳴き声(桃太郎));
}

このコードの桃太郎ように
case を記述し忘れる場合があります。
switch(int型)等と記述すると
gcc/clangは
case の抜けを指摘してくれません。

■enum型はcase漏れを警告してくれる

#include    <stdio.h>
typedef enum {
    桃太郎=1,犬,猿,雉,
} 桃組隊;
char    *鳴き声(桃組隊    隊員){
    switch(隊員){
    case 犬:    return  "ワンワン" ;
    case 猿:    return  "ウキーッ" ;
    case 雉:    return  "ケーン";
    }
    return  "想定外のバグ";
}
int main(void){
    printf("%s\n",鳴き声(犬));
    printf("%s\n",鳴き声(猿));
    printf("%s\n",鳴き声(雉));
    printf("%s\n",鳴き声(桃太郎));
}

gcc/clangコンパイラは
switch(enum型)と記述すると
case の抜けを指摘してくれます。

enum型の全てのメンバーが
case 文に記述されているか、
default節が記述されているか、
確認してください。

■enumの最初の定数を非ゼロにするとデバッグが楽になる

#include <stdio.h>
typedef enum {
    Sun=1,//最初の定数を非ゼロにするとデバッグが楽になる
    Mon,    
    Tue, 
    Wed, 
    Thu, 
    Fri, 
    Sat
} week ;   
char    *num2Week(week w) {
    switch(w){
    case    Sun:    return  "日曜日";
    case    Mon:    return  "月曜日";
    case    Tue:    return  "火曜日";
    case    Wed:    return  "水曜日";
    case    Thu:    return  "木曜日";
    case    Fri:    return  "金曜日";
    case    Sat:    return  "土曜日";
    default:        
        return  
        "未初期化変数は、"
        "たまたま0である事が多いので"
        "enumの先頭を非ゼロにするとバグを見つけやすい"   ;
    }    
}
int main(void){
    printf("%s\n",num2Week(Sun));
    week    x ; //初期化忘れのバグ    
    printf("%s\n",num2Week(x));
}

上記のプログラムで
enumの先頭でSun=1の設定をしていないと、
初期化していない xを引数にしてnum2Week(x)を呼んだ場合
”日曜日”が表示され(る事が多く）
問題検出が困難となる。

参考:

MSC01-C. 論理的な完全性を追求する

https://www.gfd-dennou.org/arch/comptech/cstyle/cstyle-ja.htm
から引用
「15 デバッグ
enum では、最初の定数はノンゼロにするか、あるいはエラーを示すものにする。
enum { STATE_ERR, STATE_START, STATE_NORMAL, STATE_END } state_t;
enum { VAL_NEW=1, VAL_NORMAL, VAL_DYING, VAL_DEAD } value_t;
こうすると、初期化していない変数はしばしば自発的に「エラー」になってくれる。」