在定义良好的 C++ 中，从引用获取的指针可以为 null 吗？ [重复]

Question

这个问题是由 clang 和 gcc 对检查指针值与

nullptr

的不均匀处理引起的。对于

this

，它们都会发出警告，但对于在对象上使用

address-of

运算符获取的指针，它们保持安静。

我非常确定这样的指针应该始终有效，因为我们遇到了错误，因为现代编译器从快乐的 90 年代删除了对 C++ 代码的此类检查，而它实际上确实触发了。

让我困惑的是为什么编译器在一般情况下保持安静。

if

是否有可能以某种方式触发，或者这只是两个主要编译器的设计决策？在我开始编写补丁或调试编译器开发人员之前，我想确保我没有遗漏任何东西。

玩具示例：

#include <iostream>
class A {
    void f(){
        if(!this) {
            std::cout << "This can't trigger, and compilers warn about it.";
        }
    }
};

void f(A& a){
    A* ptr = &a;
    if(ptr == nullptr) {
        std::cout << "Can this trigger? Because gcc and clang are silent.";
    }
}

尽管这个问题看起来很愚蠢，但我发现它很实用。如果确实使用有臭代码，这种优化会产生致命的结果，因此警告将是一种非常有用的诊断。

补充案例。 clang 和 gcc 都知道 check 具有持续的评估，因为即使对于干净的代码：

void g(A* a){
    A* ptr = a;
    if(ptr == nullptr) {
        std::cout << "Gee, can this trigger? Be cause gcc and clang are silent.";
    }
}

void g(A& a) {
    g(&a);
}

它们生成

g

的两个版本，其中

if

中省略了

g(A& a)

，因此两者都能够确定并假设不可空性以供参考。 gcc 生成漂亮的可读程序集：

f(A&):
        ret
.LC0:
        .string "Can this trigger? Be cause gcc and clang are silent."
g(A*):
        test    rdi, rdi
        je      .L5
        ret
.L5:
        mov     edx, 52
        mov     esi, OFFSET FLAT:.LC0
        mov     edi, OFFSET FLAT:_ZSt4cout
        jmp     std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >& std::__ostream_insert<char, std::char_traits<char> >(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >&, char const*, long)
g(A&):
        ret

据我了解，组装

msvc /O2

和

icc -fast

将支票留在原处。

编辑：我错过了

!

中的

A::f()

，已修复。

Answer 1

在定义良好的 C++ 中，从引用获取的指针可以为 null 吗？

不。此答案中的标准引用：可以为空引用吗？

尽管如此，在使用类类型的重载

operator&

获取指针的特殊情况下，可以返回任何内容，包括 null。

是否有可能以某种方式触发

if

？

不在

A::f

也不在

::f

。可以在

g(A*)

中触发，但从

g(A&)

调用时则不行。

警告将是一个非常有用的诊断。

GCC 和 Clang 都不够聪明，无法检测到您所观察到的这种情况下的错误，但它们确实检测到相同错误的更简单版本：

海湾合作委员会

warning: the compiler can assume that the address of 'a' will never be NULL [-Waddress]
     if(&a == nullptr) {
        ~~~^~~~~~~~~~
warning: nonnull argument 'a' compared to NULL [-Wnonnull-compare]
     if(&a == nullptr) {
     ^~

叮当

warning: reference cannot be bound to dereferenced null pointer in well-defined C++ code; comparison may be assumed to always evaluate to false [-Wtautological-undefined-compare]
   if(&a == nullptr) {