标准如何允许通过空指针进行间接寻址？

Question

编辑：这与C++ Standard Core Language Active Issues 上的活跃问题 232 相关

所以真正的问题是标准如何允许通过空指针进行间接寻址？

考虑以下代码：

struct a { int x; };
struct b { int y; };

struct c: a, b { };

b *f(c *pointer_to_c) { return pointer_to_c; }

f(...) 必须测试pointer_to_c 是否为NULL，如果是则返回NULL。 （NULL 指针始终是 NULL 指针，无论你如何转换它。）

现在，考虑以下几点：

b *f_ref(c &reference_to_c) { return &reference_to_c; }

第一个问题：f_ref 是否需要检查&reference_to_c 是否为NULL？ 第二个问题：如果C++最终通过空指针定义了间接行为，这是否意味着f_ref必须检查NULL？ （我想答案取决于标准允许的内容，即，如果它说“将 NULL 引用转换为基类未定义多重继承”，那么答案显然是否定的。）

对于最后一个难题，现在考虑一下：

const b *f_const_ref(const c &reference_to_c) { return &reference_to_c; }

f_const_ref 是否必须检查 &reference_to_c 到 NULL？顺便说一句，在 VC++ 2010 中，所有三个函数都优化为 f，也就是说，所有三个函数都针对 NULL 测试输入。

因此，鉴于您不能在定义明确的程序中传递空引用，这是否意味着如果 C++ 标准最终允许通过空指针进行间接寻址，则它不会导致表达式或子表达式绑定到空指针并创建一个空引用？换句话说，如果标准允许通过空指针进行间接寻址，那么它们可以允许的各种方式是什么？

Answer 1

取消引用 NULL 指针是无效的（即未定义的行为）。

因此，永远不可能从 NULL 中获取引用（在有效代码中）。

因此，您获得的任何引用都不会为 NULL，因此您无需检查它。

第一个问题：f_ref 是否需要检查 &reference_to_c 是否为 NULL？

没有。

第二个问题：如果 C++ 最终通过空指针定义了间接行为，这是否意味着 f_ref 必须检查 NULL？

确实如此。其未定义的行为。因此，任何进一步的猜测都是毫无价值的。

对于最后一个难题，f_const_ref 是否必须检查 &reference_to_c 为 NULL？

没有。

Answer 2

如果您在 f_ref 或 f_const_ref 中的引用为 NULL，则您深陷未定义行为领域。

这是未定义的，因为获得 NULL 引用的唯一方法是取消引用 NULL 指针。所以下面是未定义的，尽管在 g++ 4.5.2 上它会输出 0。

#include <iostream>
struct C {};
C* foo(C& r) {  return &r; }
int main() {
  C* c = NULL;

  std::cout << foo(*c) << std::endl;
  return 0;
}

Answer 3

C++ 确实不 允许这样做。对 NULL 的引用是非法的，并且在标准方面将导致未定义的行为。

话虽如此，我从未见过编译器会做任何超出您期望的事情。

Answer 4

&reference_to_c 永远不能为 NULL。在函数参数中，必须使用某个有效对象来初始化引用。所以&reference_to_c不能为NULL。