std::iostream 读取或写入计数为零且缓冲区无效

Question

以下代码读取一个文件，其中包含一些值，该值表示更多后续数据的长度。

auto file = std::ifstream(filename, std::ios::in | std::ios::binary);
// dataLen = Read some header field containing a length of following data.
std::vector<unsigned char> data;
data.resize(dataLen);
file.read((char*)data.data(), dataLen);

如果 dataLen = 0，MSVC 2013 编译器会失败。它会通过消息Expression: invalid null pointer 导致中止，因为data.data() 返回一个空指针。

This question 表明 count 为 0 对 std::basic_istream::read 有效，但关于该问题的第三条评论似乎指出了我的问题。

将无效指针传递给大小为 0 的 std::basic_istream::read（或 std::basic_ostream::write）是否有效？这对我来说似乎是合乎逻辑的，因为无论如何调用都不应该触及缓冲区。

显而易见的解决方案是使用 if 子句处理这种特殊情况，但我想知道 MSVC 是否又错了。

这是一个编译好的clang运行程序示例：http://coliru.stacked-crooked.com/a/c036ec31abd80f22

Answer 1

这是标准在 27.7.2.3 [istream.unformatted] 第 30 和 31 段中对 std::basic_istream<...>::read() 的说明（重点是我的）：

basic_istream<charT,traits>& read(char_type* s, streamsize n);

效果：表现为未格式化的输入函数（如 27.7.2.3 第 1 段所述）。构造sentry对象后，如果!good()调用setstate(failbit)可能会抛出异常，并返回。否则提取字符并将它们存储到 数组的连续位置，该数组的第一个元素由 s 指定。字符被提取并存储，直到发生以下任一情况：

• 存储n 字符；
• 文件结束出现在输入序列上（在这种情况下，函数调用setstate(failbit | eofbit)，可能会抛出ios_base::failure）。

返回：*this.

当函数被描述为以数组为参数时，根据 17.6.4.9 [res.on.arguments] 第 1 段（省略的文本适用于其他实体），可以传递的内容有一些限制：

除非另有明确说明，否则以下各项均适用于 C++ 标准库中定义的函数的所有参数。

• 如果函数的参数具有无效值（例如函数域之外的值或对其预期用途无效的指针），则行为未定义。
• 如果函数参数被描述为数组，则实际传递给函数的指针应具有一个值，使得所有地址计算和对对象的访问（如果指针确实指向第一个这种数组的元素）实际上是有效的。
• ...

根据 8.3.4 [dcl.array] 第 1 段，实际数组不能为空（请注意，不存在常量表达式的情况会产生一个未指定大小的数组，但最终仍会获得非零大小）：

... 如果常量表达式存在，它应该是 std::size_t 类型的转换常量表达式，并且它的值应该更大 比零。 ...

由于空指针不能指向非空数组，因此期望传递数组的函数确实需要非空指针。换句话说，我认为您观察到的断言是完全有序的，根据标准将定义的行为赋予具有未定义行为的使用：即使将零大小传递给read() 的空指针也会根据标准产生未定义的行为。