V2659. MISRA. Switch statements should be well-formed.

Диагностическое правило основано на руководстве MISRA (Motor Industry Software Reliability Association) по разработке программного обеспечения.

Правило актуально только для языка C.

В языке C конструкция switch обладает достаточно свободным синтаксисом. Отсутствие строгих правил может привести к написанию сложного неструктурированного кода. Для уменьшения вероятности допущения ошибки, а также для упрощения поддержки кода стандартом MISRA вводится понятие "well-formed" switch.

Чтобы пояснить, что такое "well-formed", введём ещё два определения:

1. case-group — последовательность из одного и более идущих подряд case label (которые могут включать default), например:

case 42:
//или
case 1: case 2: case 300:
//или
case 12:
default:

2. switch-clause — одно из следующего:

• statements* break;
• C90: { declarations* statements* break; }
• C99 and later: { (declarations | statements)* break; }

Где * означает повторение 0 или более раз.

Например:

x = 5; y = 19; printf("%d", x); break;
//или
{ int x; int y; x = 5; y = x + 1; printf("%d", x); break; }
//или(кроме C90)
{ int x; x = 5; int y = x + 1; printf("%d", x); break; }

С учётом введённых определений "well-formed" switch можно представить в виде:

switch (expression)
{
  case-group_1: switch-clause; 
  case-group_2: switch-clause;
  ....
  case-group_n: switch-clause;
}

Также есть два дополнительных требования:

• метка default обязана присутствовать и либо стоять в начале первой case-group, либо в конце последней;
• Количество case-group должно быть не меньше двух.

Примеры некорректных switch-statement:

  switch (n)
  {
    case 1:
    default:             // <= (1)
    case 2: n++; int x = 0; x++; break;    // <= (2)
    case 3: { n++; break; }
  }

В данном примере присутствуют следующие нарушения:

• неправильно расположена метка default: она должна быть либо первой в списке меток, либо последней;
• некорректный switch-clause после case 2: он содержит декларацию, которая не находится внутри блока.

switch (n) 
{
  case 10:
  case 20: break;
}

В данном примере присутствуют следующие нарушения:

• отсутствует метка default;
• так как вторая метка case входит в первую, то количество case-group меньше двух. В таком случае switch-case не имеет смысла.

switch (count % 4) 
{
  case 0: do { *to = *from++;
  case 3:      *to = *from++;
  case 2:      *to = *from++;
  case 1:      *to = *from++;
             } while (--n > 0);
}

В данном примере (знаменитый метод Даффа) присутствуют следующие нарушения:

• некорректный switch-clause: отсутствует break;
• некорректный case-group: метки case 3, case 2и case 1 находятся внутри switch-clause и образуют последовательность case-group, которая не находится непосредственно внутри switch-case;
• отсутствует метка default.

Пример "well-formed" switch:

switch (n) 
{
  case 1: case 2: { n = 5; } break;
  case 10: 
  case 20: break;
  case 30: { int x; x = 4; printf("%d", x); break; }
  default: if (n > 6) { n++; } break; 
}

Данная диагностика классифицируется как: