为什么 gcc 4.7.0 给我这段代码的段错误，而在线 ideone(gcc 4.5.1) 没有？

Question

我有以下代码（仅适用于 gcc）：

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <string>
#include <typeinfo>
#include <cxxabi.h>

const std::string demangle (const char* name) {

    int status = -4;
    char* res = abi::__cxa_demangle(name, 0, 0, &status);
    const char* const demangled_name = (status == 0) ? res : name;
    std::string ret_val(demangled_name);
    std::free(res);

    return ret_val;
}

template <typename T>
const std::string getname (T x)
{
    return demangle(typeid(x).name());
}

int main()
{
   std::add_const<int>::type *p = static_cast<const int *>(0); 
   std::cout << getname(*p) << std::endl;
}

在我的本地计算机上（使用 gcc 4.7.0（实验）它崩溃了（使用 gdb 运行会产生段错误）。但是，使用 ideone.com，它会按预期打印“int”。继承人，a link to the example。另外，去掉模板直接调用demangle(typeid(x).name())就解决了，那么模板有什么问题呢？

编辑 我忘了包含解决问题的 type_traits 标头（doh！），但是我仍然想知道发生了什么更好。

Answer 1

std::add_const<int>::type *p = static_cast<const int *>(0); 

p 是一个空指针，取消引用它（即*p）调用会产生未定义的行为（UB）。你很幸运，它给出了段错误。而且由于它实际上是 UB，所有编译器（和所有版本）可能不会给出段错误，因为这就是 UB 的意思，即任何事情都可能发生。

你为什么不试试这个呢：

std::cout << getname(int()) << std::endl;

Answer 2

这里有一个微妙的问题：这是一个评估问题。

通常，取消引用空指针是未定义的行为；但是有一个极端情况（至少在 gcc 上），在 p 为 null 的情况下调用 typeid(*p) 是一个有效的表达式。

因此，这里的问题在于您的间接级别：

int* p = 0;

getname(*p);       // p is null, *p invokes undefined behavior

typeid(*p).name(); // p is null, but it's probably okay in `typeid`
                   // because it's an unevaluated operand here

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对于那些有兴趣深入研究的人，typeid 表达式在 §5.2.8 (C++11) 中有详细描述。

2/ 当typeid 应用于类型为多态类类型(10.3) 的泛左值表达式时，结果引用代表最派生对象类型的std::type_info 对象(1.8) （即动态类型）glvalue 所指的。如果通过将一元* 运算符应用于指针获得glvalue 表达式并且该指针是空指针值（4.10），则typeid 表达式将引发std::bad_typeid 异常（18.7.3）。

好的，如果p 指向多态类，则定义typeid(*p)...在这种情况下它会抛出异常。

3/ 当typeid 应用于除多态类类型的glvalue 以外的表达式时，结果引用代表表达式静态类型的std::type_info 对象。左值到右值 (4.1)、数组到指针 (4.2) 和函数到指针 (4.3) 转换不适用于表达式。如果表达式的类型是类类型，则类应该是完全定义的。表达式是未计算的操作数 （第 5 条）。

有趣的是，没有提到非多态类的空指针。我怀疑 未评估的操作数 是允许这样做的原因，但尚未找到引用。

6/如果在使用 typeid 之前未包含标头 <typeinfo> (18.7.1)，则程序格式错误。

似乎不需要诊断。至少在 gcc 上，我认为它会发出警告。