เมื่อใดที่การเรียกใช้ฟังก์ชันสมาชิกบนอินสแตนซ์ว่างจะทำให้เกิดพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนด

พิจารณารหัสต่อไปนี้:

#include <iostream>

struct foo
{
    // (a):
    void bar() { std::cout << "gman was here" << std::endl; }

    // (b):
    void baz() { x = 5; }

    int x;
};

int main()
{
    foo* f = 0;

    f->bar(); // (a)
    f->baz(); // (b)
}

เราคาดว่า(b)จะขัดข้องเนื่องจากไม่มีสมาชิกที่เกี่ยวข้องxสำหรับตัวชี้ค่าว่าง ในทางปฏิบัติ(a)ไม่ผิดพลาดเนื่องจากthisไม่เคยใช้ตัวชี้

เนื่องจาก(b)dereferences thisตัวชี้ ( (*this).x = 5;) และthisเป็นโมฆะโปรแกรมจึงเข้าสู่พฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนดเนื่องจากการยกเลิกการอ้างอิง null มักจะกล่าวว่าเป็นพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนด

ไม่(a)ส่งผลให้เกิดพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนด? จะเกิดอะไรขึ้นถ้าทั้งสองฟังก์ชัน (และx) เป็นแบบคงที่?

ทั้งสองอย่าง(a)และ(b)ส่งผลให้เกิดพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนด พฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนดไว้เสมอในการเรียกใช้ฟังก์ชันสมาชิกผ่านตัวชี้ค่าว่าง หากฟังก์ชันเป็นแบบคงที่แสดงว่าไม่ได้กำหนดไว้ในทางเทคนิคเช่นกัน แต่มีข้อโต้แย้งบางประการ

สิ่งแรกที่ต้องทำความเข้าใจคือเหตุใดพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนดไว้ในการหักล้างตัวชี้ค่าว่าง ใน C ++ 03 มีความคลุมเครืออยู่เล็กน้อยที่นี่

แม้ว่า"การยกเลิกการอ้างอิงตัวชี้ค่าว่างจะทำให้เกิดพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนด"ในบันทึกย่อทั้ง§1.9 / 4 และ§8.3.2 / 4 แต่ก็ไม่เคยระบุไว้อย่างชัดเจน (หมายเหตุไม่ใช่กฎเกณฑ์)

อย่างไรก็ตามเราสามารถลองอนุมานได้จาก§3.10 / 2:

lvalue หมายถึงวัตถุหรือฟังก์ชัน

เมื่อยกเลิกการอ้างอิงผลลัพธ์จะเป็นค่า lvalue ตัวชี้ค่าว่างไม่ได้อ้างถึงวัตถุดังนั้นเมื่อเราใช้ lvalue เราจึงมีพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนดไว้ ปัญหาคือไม่เคยระบุประโยคก่อนหน้าดังนั้นการ "ใช้" lvalue หมายความว่าอย่างไร? เพียงแค่สร้างมันขึ้นมาเลยหรือจะใช้ในความหมายที่เป็นทางการมากขึ้นของการแปลง lvalue-to-rvalue?

ไม่ว่าจะไม่สามารถแปลงเป็นค่า r ((4.1 / 1) ได้แน่นอน:

หากอ็อบเจ็กต์ที่ lvalue อ้างถึงไม่ใช่อ็อบเจ็กต์ประเภท T และไม่ใช่อ็อบเจ็กต์ประเภทที่มาจาก T หรือถ้าอ็อบเจ็กต์ไม่ได้กำหนดค่าเริ่มต้นโปรแกรมที่จำเป็นต้องมีการแปลงนี้จะมีพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนดไว้

นี่คือพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนดไว้อย่างแน่นอน

ความคลุมเครือมาจากพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนดเป็นการเบี่ยงเบนหรือไม่แต่ไม่ใช้ค่าจากตัวชี้ที่ไม่ถูกต้อง (นั่นคือรับค่า lvalue แต่ไม่แปลงเป็นค่า rvalue) ถ้าไม่เช่นนั้นก็int *i = 0; *i; &(*i);มีการกำหนดไว้อย่างดี นี่เป็นปัญหาที่เกิดขึ้น

ดังนั้นเราจึงมีมุมมอง "dereference a null pointer ที่ไม่ได้กำหนดพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนด" และจุดอ่อน "ใช้ตัวชี้ค่า null ที่ไม่ได้อ้างอิงได้รับมุมมองพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนด"

ตอนนี้เราพิจารณาคำถาม

ใช่(a)ส่งผลให้เกิดพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนด ในความเป็นจริงถ้าthisเป็นโมฆะโดยไม่คำนึงถึงเนื้อหาของฟังก์ชันผลลัพธ์จะไม่ได้กำหนด

สิ่งนี้มาจาก§5.2.5 / 3:

หากE1มีประเภท "ตัวชี้เป็นคลาส X" นิพจน์E1->E2จะถูกแปลงเป็นรูปแบบที่เทียบเท่า(*(E1)).E2;

*(E1)จะส่งผลให้เกิดพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนดด้วยการตีความที่เข้มงวดและ.E2แปลงเป็นค่า r ทำให้เป็นพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนดไว้สำหรับการตีความที่อ่อนแอ

นอกจากนี้ยังเป็นไปตามพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนดโดยตรงจาก (§9.3.1 / 1):

ถ้าฟังก์ชันสมาชิกที่ไม่คงที่ของคลาส X ถูกเรียกใช้สำหรับอ็อบเจ็กต์ที่ไม่ใช่ประเภท X หรือประเภทที่มาจาก X พฤติกรรมนั้นจะไม่ได้กำหนดไว้

ด้วยฟังก์ชันคงที่การตีความที่เข้มงวดและอ่อนแอทำให้เกิดความแตกต่าง พูดอย่างเคร่งครัดไม่ได้กำหนด:

สมาชิกแบบคงที่อาจถูกอ้างถึงโดยใช้ไวยากรณ์การเข้าถึงของสมาชิกคลาสซึ่งในกรณีนี้จะมีการประเมินนิพจน์อ็อบเจ็กต์

นั่นคือมันเป็นเพียงการประเมินราวกับว่ามันเป็นไม่คงที่และเราอีกครั้ง dereference (*(E1)).E2ชี้โมฆะด้วย

อย่างไรก็ตามเนื่องจากE1ไม่ได้ใช้ในการเรียกฟังก์ชันสมาชิกแบบคงที่ถ้าเราใช้การแปลความหมายที่ไม่ชัดเจนการเรียกจะถูกกำหนดไว้อย่างดี *(E1)ผลลัพธ์ใน lvalue ฟังก์ชันคงที่ได้รับการแก้ไข*(E1)ถูกละทิ้งและฟังก์ชันนี้ถูกเรียกใช้ ไม่มีการแปลงค่า lvalue-to-rvalue ดังนั้นจึงไม่มีพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนด

ใน C ++ 0x ณ n3126 ความคลุมเครือยังคงอยู่ ตอนนี้ปลอดภัย: ใช้การตีความอย่างเคร่งครัด

แน่นอนไม่ได้กำหนดหมายความว่าไม่ได้กำหนดไว้แต่บางครั้งก็สามารถคาดเดาได้ ข้อมูลที่ฉันกำลังจะให้ไม่ควรใช้สำหรับโค้ดที่ใช้งานได้เนื่องจากไม่มีการรับประกันอย่างแน่นอน แต่อาจมีประโยชน์เมื่อทำการดีบัก

คุณอาจคิดว่าการเรียกใช้ฟังก์ชันบนตัวชี้วัตถุจะทำให้ตัวชี้ผิดปกติและทำให้เกิด UB ในทางปฏิบัติถ้าฟังก์ชั่นที่ไม่ได้เป็นเสมือนคอมไพเลอร์จะมีการแปลงไปเรียกฟังก์ชันธรรมดาผ่านตัวชี้เป็นพารามิเตอร์แรกนี้ผ่าน dereference และการสร้างระเบิดครั้งสำหรับการที่เรียกว่าฟังก์ชั่นสมาชิก หากฟังก์ชันสมาชิกไม่ได้อ้างอิงตัวแปรสมาชิกหรือฟังก์ชันเสมือนจริงฟังก์ชันนี้อาจประสบความสำเร็จโดยไม่มีข้อผิดพลาด จำไว้ว่าการประสบความสำเร็จนั้นตกอยู่ในจักรวาลของ "ไม่ได้กำหนด"!

ฟังก์ชัน MFC ของ Microsoft GetSafeHwndอาศัยพฤติกรรมนี้จริงๆ ฉันไม่รู้ว่าพวกเขาสูบบุหรี่เพราะอะไร

หากคุณกำลังเรียกใช้ฟังก์ชันเสมือนตัวชี้จะต้องถูกยกเลิกการอ้างอิงเพื่อไปที่ vtable และแน่นอนว่าคุณจะได้รับ UB (อาจเป็นข้อขัดข้อง แต่อย่าลืมว่าไม่มีการรับประกัน)