Điều nào trong số này sẽ tạo ra một con trỏ rỗng?

Question

Tiêu chuẩn nói rằng dereferencing con trỏ null dẫn đến hành vi không xác định. Nhưng "con trỏ rỗng" là gì? Trong mã sau đây, những gì chúng tôi gọi là "con trỏ null":

struct X 
{ 
    static X* get() { return reinterpret_cast<X*>(1); } 
    void f() { } 
}; 

int main() 
{ 
    X* x = 0; 
    (*x).f(); // the null pointer? (1) 

    x = X::get(); 
    (*x).f(); // the null pointer? (2) 

    x = reinterpret_cast<X*>(X::get() - X::get()); 
    (*x).f(); // the null pointer? (3) 

    (*(X*)0).f(); // I think that this the only null pointer here (4) 
} 

Tôi nghĩ rằng dereferencing của con trỏ null chỉ diễn ra trong trường hợp cuối cùng. Tôi có đúng không? Có sự khác biệt giữa thời gian biên dịch null con trỏ và thời gian chạy theo C + + Standard?

Answer 1

Chỉ chữ cái đầu tiên và cuối cùng là các con trỏ rỗng. Những người khác là kết quả của reinterpret_cast và do đó hoạt động trên thực hiện xác định giá trị con trỏ. Cho dù hành vi là không xác định cho họ phụ thuộc vào việc có một đối tượng tại địa chỉ bạn đúc.

Answer 2

Biểu thức hằng số nguyên ước lượng bằng 0 là hợp lệ như một con trỏ rỗng, vì vậy trường hợp đầu tiên cũng là dereferencing một con trỏ rỗng.

Một con trỏ được đặt thành 0 thông qua tính toán số học không nhất thiết là một con trỏ rỗng. Trong hầu hết các triển khai, nó sẽ hoạt động giống như một con trỏ rỗng, nhưng điều này không được đảm bảo bởi tiêu chuẩn.

Answer 3

X* x = 0; 
(*x).f(); // the null pointer? (1) 

Tôi nghĩ rằng đây đủ điều kiện như dereference, mặc dù f() không bao giờ thực sự sử dụng con trỏ this, và không có phương pháp ảo trong X. Phản xạ của tôi là để nói rằng đây là một vụ tai nạn, nhưng bây giờ tôi nghĩ về nó, tôi không chắc chắn như vậy.

x = X::get(); 
(*x).f(); // the null pointer? (2) 

Có thể là con trỏ không hợp lệ. không chắc chắn liệu nó có sụp đổ hay không (xem phần trên để biết lý do).

x = reinterpret_cast<X*>(X::get() - X::get()); 
(*x).f(); // the null pointer? (3) 

Biểu thức có X::get() - X::get() biên dịch không? Tôi không nghĩ rằng nó là hợp pháp để trừ một con trỏ từ một con trỏ khác như thế.

EDIT: D'oh! Tất nhiên là hợp pháp. Tôi đang nghĩ gì vậy? Rõ ràng, tôi là một maroon.

Answer 4

C++ Chuẩn (2003) 4,10

4,10 Pointer chuyển đổi

1 Một con trỏ hằng null là một không thể thiếu biểu thức hằng số (5,19) rvalue kiểu integer mà đánh giá không. Một hằng số con trỏ null có thể được chuyển đổi thành kiểu con trỏ; kết quả là giá trị con trỏ null là loại đó và có thể phân biệt với mọi giá trị khác của con trỏ đến đối tượng hoặc con trỏ tới loại hàm. Hai giá trị con trỏ của cùng một loại phải là so sánh bằng nhau. Việc chuyển đổi hằng số con trỏ null là thành con trỏ thành loại đủ điều kiện cv là một chuyển đổi đơn lẻ và không phải là chuỗi chuyển đổi con trỏ theo sau là chuyển đổi bằng cấp (4.4).

5.2.10 diễn giải lại đúc

Note 64) Chuyển đổi một hằng số biểu hiện không thể thiếu (5,19) với giá trị zero luôn mang lại một con trỏ null (4.10), nhưng chuyển đổi biểu thức khác điều đó xảy ra có giá trị không cần không mang lại một con trỏ null.

1) X* x = 0; (*x).f(); Có. 0 là biểu thức hằng số không đổi và được chuyển đổi thành hằng số con trỏ null. Sau đó, hằng số con trỏ null có thể được chuyển đổi thành giá trị con trỏ null.

2) x = X::get(); không, xem ghi chú 64 trong 5.2.10

3) x = reinterpret_cast<X*>(X::get() - X::get()); không, xem ghi chú 64 trong 5.2.10

4) ((X) 0) .f() ; Vâng. 0 (biểu thức hằng số không đổi) -> hằng số con trỏ null -> giá trị con trỏ null.