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当指针悬空时，这里出现了一个问题，询问“为什么这有效”。答案是它是 UB，这意味着它可能有效，也可能无效。

我在一个教程中了解到：

#include <iostream>

struct Foo
{
    int member;
    void function() { std::cout << "hello";}

};

int main()
{
    Foo* fooObj = nullptr;
    fooObj->member = 5; // This will cause a read access violation but...
    fooObj->function(); // Because this doesn't refer to any memory specific to
                        // the Foo object, and doesn't touch any of its members
                        // It will work.
}

这是否相当于：

static void function(Foo* fooObj) // Foo* essentially being the "this" pointer
{
    std::cout << "Hello";
    // Foo pointer, even though dangling or null, isn't touched. And so should 
    // run fine.
}

我错了吗？即使正如我解释的那样只是调用一个函数而不访问无效的 Foo 指针，它是 UB 吗？

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3 回答 3

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你正在推理实践中发生的事情。允许未定义的行为做您期望的事情......但不能保证。

对于非静态情况，使用以下规则可以直接证明[class.mfct.non-static]：

如果为不属于 类型或派生自 的X类型的对象调用类的非静态成员函数，则行为未定义。XX

请注意，没有考虑非静态成员函数是否访问*this. 该对象只需要具有正确的动态类型，*(Foo*)nullptr当然没有。

特别是，即使在使用您描述的实现的平台上，调用

fooObj->func();

转换为

__assume(fooObj); Foo_func(fooObj);

并且是优化不稳定的。

这是一个与您的期望相反的示例：

int main()
{
    Foo* fooObj = nullptr;
    fooObj->func();
    if (fooObj) {
        fooObj->member = 5; // This will cause a read access violation!
    }
}

在实际系统上，这很可能最终导致注释行出现访问冲突，因为编译器使用了fooObj 不能为空的事实fooObj->func()来消除if它后面的测试。

即使你认为你知道你的平台做什么，也不要做 UB 的事情。 优化不稳定性是真实存在的。

此外，该标准的限制比您想象的还要严格。这也会导致UB：

struct Foo
{
    int member;
    void func() { std::cout << "hello";}
    static void s_func() { std::cout << "greetings";}
};

int main()
{
    Foo* fooObj = nullptr;
    fooObj->s_func(); // well-formed call to static member,
         // but unlike Foo::s_func(), it requires *fooObj to be a valid object of type Foo
}

该标准的相关部分可在以下位置找到[expr.ref]：

表达式E1->E2转换为等价形式(*(E1)).E2

和随附的脚注

如果评估类成员访问表达式，则即使结果对于确定整个后缀表达式的值不是必需的，例如如果id-expression表示静态成员，也会发生子表达式评估。

这意味着有问题的代码肯定会评估(*fooObj)，试图创建对不存在对象的引用。有几个建议允许这样做，并且只禁止允许在这样的引用上进行左值->右值转换，但到目前为止这些都被拒绝了；迄今为止，在标准的所有版本中，即使形成参考也是非法的。

于 2018-03-10T20:02:59.473 回答
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编译器没有义务通过传递一个指向类实例的指针来实现成员函数。是的，有伪指针“this”，但它是不相关的元素，保证被“理解”。

nullptr指针不指向任何现有对象，并且 -> () 调用该对象的成员。从标准的角度来看，这是无稽之谈，这种操作的结果是未定义的（并且可能是灾难性的）。

如果function()是虚拟的，则允许调用失败，因为函数的地址将不可用（vtable 可能作为对象的一部分实现，如果对象不存在则不存在）。

如果成员函数（方法）表现得像那样并且意味着要像那样调用它应该是静态成员函数（方法）。静态方法不访问非静态字段，也不调用类的非静态方法。如果它是静态的，调用也可能如下所示：

Foo::function();
于 2018-03-10T20:14:04.783 回答
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实际上，这通常是主要编译器实现成员函数的方式，是的。这意味着您的测试程序可能看起来“运行良好”。

话虽如此，取消引用指向的指针nullptr是未定义的行为，这意味着所有赌注都已关闭，整个程序及其输出毫无意义，任何事情都可能发生。

你永远不能依赖这种行为，特别是优化器可能会弄乱所有这些代码，因为他们被允许假设fooObj是 never nullptr。

于 2018-03-10T20:02:41.783 回答