获取未初始化指针的地址是未定义的行为吗？答案

【问题标题】：Is it undefined behavior to take the address of an uninitialized pointer?获取未初始化指针的地址是未定义的行为吗？
【发布时间】：2015-04-19 15:43:40
【问题描述】：

N1570 声明这是未定义的行为：

§J.2/1 使用具有自动存储持续时间的对象的值虽然它是不确定的（6.2.4、6.7.9、6.8）。

在这种情况下，我们的指针有一个不确定的值：

§6.7.9/10 如果具有自动存储持续时间的对象不是显式初始化，它的值是不确定的。如果一个对象具有静态或线程存储持续时间未显式初始化，那么：

——如果是指针类型，则初始化为空指针；

然后我假设以下测试程序表现出未定义的行为：

#include <stdio.h>

int main(void) {
    char * ptr;
    printf("%p", (void*)&ptr);
}

我最关心的是strtol 函数。首先引用N1570中与endptr参数相关的部分：

§7.22.1.4/5 如果主题序列具有预期的形式并且 base 的值为零，字符序列以第一个数字被解释为一个整数常量，根据 6.4.4.1 的规则。 [...]指向最终字符串的指针存储在 endptr 指向的对象，前提是 endptr 不为空指针。

§7.22.1.4/7 如果主题序列为空或没有预期形式，不进行转换； nptr 的值为存储在endptr指向的对象中，前提是endptr是不是空指针。

这意味着endptr 需要指向一个对象，并且endptr 在某些时候被取消引用。例如this implementation does so:

if (endptr != 0)
    *endptr = (char *)(any ? s - 1 : nptr);

然而，this highly upvoted answer 和 this man page 都显示 endptr 被传递给 strtol 未初始化。是否有例外使这种行为不是未定义的？

【问题讨论】：

您使用的不是指针的值，而是存储指针值的变量的地址。这是明确定义的。

标签： c pointers language-lawyer undefined-behavior

【解决方案1】：

指针的值和它的地址不一样。

void *foo;

那个指针有一个未定义的值，但是foo的地址，即&foo的值，必须是确定好的（否则我们无法访问它）。

至少这是我的直觉理解，我现在没有挖掘标准，我只是觉得你看错了。

在谈论代码时，两者有时会混淆（“那个指针的地址是什么？”可以表示“那个指针的值是什么，它指向什么地址？”）但是它们真的很不同。

【讨论】：

【解决方案2】：

在这个表达式中：

&ptr

& 操作数的地址，即。例如，ptr 对象的地址已生成，但 ptr 对象从未被评估。

(C11, 6.3.2.1p2) "除非它是sizeof运算符、一元&运算符、++运算符、--运算符或.运算符或赋值运算符的左操作数，将不具有数组类型的左值转换为存储在指定对象中的值（不再是左值）；这称为左值转换。”

【讨论】：

【解决方案3】：

看这个例子

char * ptr;

由于ptr 没有指向任何对象，取消引用它会调用未定义的行为。但是当你将它的地址传递给strtol 时，有语法

long int strtol(const char *nptr, char **endptr, int base);

在声明中

long parsed = strtol("11110111", &ptr, 2);

strtol 的 endptr 参数指向对象 ptr，取消引用它不会调用任何 UB。

【讨论】：

【解决方案4】：

没有。这不是未定义的行为。只有ptr 未初始化并且具有不确定的值，但&ptr 具有正确的值。

strtol 上的标准报价是什么意思：

...如果主题序列为空或不具有预期形式，则不进行转换； nptr的值存储在endptr指向的对象中，前提是endptr不是空指针。

上面的引用是在谈论这样的电话：

strtol(str, 0, 10);

手册页中的调用和链接的答案非常好。

【讨论】：

因为NULL 通常是#defined 为0，并且标准明确允许使用**endptr 调用strtol 作为NULL，你为什么不能这样做strtol(str, 0, 10); ?
我的回答有点误导......这是对的回复......前提是endptr不是空指针。当然，它确实允许@ 987654331@。我会编辑那部分。

【解决方案5】：

我只能访问 N1256，但如果有任何实质性变化，我会感到惊讶。

最相关的部分是“6.5.3.2 地址和间接运算符”

尤其是第 3 段（我的重点）：

语义

3 一元 & 运算符产生其操作数的地址。 如果操作数的类型为''type''，结果的类型为''pointer to type''。如果操作数是一元 * 运算符的结果，也不是该运算符也没有评估 & 运算符，结果就像两者都是省略，除了对运算符的约束仍然适用并且结果不是左值。同样，如果操作数是结果 [] 运算符，既不是 & 运算符也不是一元 * [] 所暗示的被评估，结果就像 & 运算符被删除， [] 运算符更改为 + 运算符。否则，结果是指向对象或函数的指针由其操作数指定。

OP 中引用的段落均不适用，因为正如许多人所指出的那样。某物的价值和它的地址是很不一样的。

我认为，对于获取地址的未初始化值，没有任何限制是允许的（因为没有禁止）。

注意：我们都知道这很好，但很少在这些标准中找到明确表示“是的，你可以这样做”的声明。

【讨论】：