通过取消引用 NULL 指针来分配引用答案

【问题标题】：Assigning a reference by dereferencing a NULL pointer通过取消引用 NULL 指针来分配引用
【发布时间】：2011-10-06 15:54:32
【问题描述】：

int&  fun()
{
    int * temp = NULL;
    return *temp;
}

在上述方法中，我正在尝试解除对 NULL 指针的引用。当我调用此函数时，它不会给出异常。我发现当返回类型是按引用时，如果它是按值，那么它不会给出异常。即使将 NULL 指针的取消引用分配给引用（如下行），它也不会给出。

int* temp = NULL:
int& temp1 = *temp;

这里我的问题是编译器在引用的情况下不做取消引用吗？

【问题讨论】：

引用在内部作为指针处理，它们只是在您对它们使用的语法上有所不同。知道您的取消引用仅将指针值“分配”给引用，使其成为对 NULL 的引用。这不会触发任何内存访问。当您按值返回时，取消引用将导致内存访问为 0，这几乎总是会给您一个段错误。

【解决方案1】：

取消引用空指针是未定义的行为。

未定义的行为意味着任何事情都可能发生，因此无法为此定义行为。

诚然，我将第 n 次添加此 C++ 标准引用，但似乎有必要。

关于未定义的行为，

C++ 标准第 1.3.24 节规定：

允许的未定义行为范围从完全忽略具有不可预测结果的情况，到在翻译或程序执行期间以环境特征的记录方式表现（无论是否发出诊断消息），到终止翻译或执行（发出诊断消息）。

注意：
此外，请注意：
使用返回的引用或指向函数内部局部变量的指针也是未定义行为。您应该使用 new 在 freestore(heap) 上分配指针，然后返回指向它的引用/指针。

编辑：
正如 @James McNellis 在 cmets 中适当指出的那样，
如果不使用返回的指针或引用，则行为定义明确。

【讨论】：

是的，同意上述 UB。但我的问题是，如果取消引用 NULL 指针或非 NULL 指针以将其分配给引用，那么编译器是否执行取消引用操作？像- Int * t = NULL； int&t1 = *t;
@G Mann：引用只是一个 alias 对它被初始化的原始类型。如何实现是编译器的实现细节，标准并没有定义它应该如何实现。
当你引用一个空指针时，代码是无效的，编译器可以做任何事情。问为什么它做了什么是没有意义的。
@G Mann - 究竟会发生什么取决于引用的实现方式。标准也没有说，只是参考应该如何工作。
“在函数内部返回对局部变量的引用或指针也是一种未定义的行为。”这是不正确的：如果返回的指针或引用没有被使用，那么行为是定义良好的。

【解决方案2】：

当你取消引用一个空指针时，你不一定会得到一个异常；唯一可以保证的是行为是未定义的（这实际上意味着根本无法保证行为是什么）。

一旦对*temp 表达式求值，就无法推断程序的行为。

【讨论】：

我正在添加与我在其他帖子中所做的相同的评论 - 是的，同意上述 UB。但我的问题是，如果取消引用 NULL 指针或非 NULL 指针以将其分配给引用，那么编译器是否执行取消引用操作？像- Int * t = NULL； int&t1 = *t;
对于大多数编译器来说，在许多情况下，引用都是作为指针实现的。除此之外，还取决于编译器、设置等。
纠正我我错了。如果它被实现为指针，那么编译器可能不会执行取消引用操作。

【解决方案3】：

不允许取消对空指针的引用，因此编译器可以在假设您不这样做的情况下生成代码。如果你仍然这样做，编译器可能会很好地告诉你，但它不是必须的。合同中规定你不能这样做。

在这种情况下，我打赌编译器会很好地告诉你问题已经在编译时告诉你，如果你正确地设置警告级别。

【讨论】：

【解决方案4】：

不要 * 一个空指针，它是 UB。（未定义的行为，你永远不能假设它会做任何事情，除了点燃你的狗并强迫你吃蘑菇，这会导致神话般的轶事）

【讨论】：

【解决方案5】：

我不确定我是否理解您要执行的操作。未定义 ** NULL** 指针的取消引用。

如果你想表明你的方法并不总是返回值，你可以将它声明为：

bool fun(int &val);

或stl方式（类似于std::map插入）：

std::pair<int, bool> fun();

或提升方式：

boost::optional<int> fun();

【讨论】：