取消引用无效指针但不使用结果是否是 C++ 中未定义的行为？

Question

考虑以下一段 C++ 代码：

int main() {
    int* ptr; // Deliberately uninitialized
    (void) *ptr;     // Dereference, do not use result
}

此代码是否会导致未定义的行为？我假设答案是“是”，即使 *ptr 的值实际上并未在任何地方使用。规范中是否有特定部分可以保证这一点？

（如果这是重复的，我深表歉意，但我似乎在网站上找不到任何其他专门提出这个问题的内容。）

Answer 1

简单地取消引用尚未分配或标记为只读的指针可能会导致CPUs 内存管理单元中的硬件异常。因此，即使您不使用通过取消引用包含随机值的指针来返回的任何垃圾值，也不能保证 CPU 会从此类事件中返回。

但是，根据ISO C++11 Standard，声明为未初始化的指针必须具有奇异值。所以一个未初始化的指针的值不是 undefined 因为它不是垃圾。

然而标准规定，对这种奇异值指针的大多数操作都是未定义的，除了用非奇异值覆盖奇异值 em>：

24.2.1 一般而言 [ iterator.requirements.general ]

5 [ 示例：在声明未初始化的指针 x 之后（与 int* x; 一样），必须始终假定 x有一个指针的奇异值。 — end example ] 大多数表达式的结果对于奇异值是未定义的；唯一的例外是销毁包含奇异值的迭代器，将非奇异值分配给包含奇异值的迭代器，并且对于满足 DefaultConstructible 要求的迭代器，使用值初始化的迭代器作为复制或移动操作。 [ 注意：此保证不适用于默认初始化，尽管该区别仅对具有琐碎默认构造函数的类型（例如指针或持有指针的聚合）有意义。 — 尾注 ] 在这些情况下，奇异值会像任何其他值一样被覆盖。可取消引用的值总是非单数的。

Answer 2

您正在读取未初始化变量（指针）的值。那是未定义的行为。

有趣的是，因为*ptr 是一个废弃的值表达式，它不会进行左值到右值的转换。因此，如果*ptr 未初始化，它将是安全的。

Answer 3

根据标准，取消引用未初始化的指针是未定义的行为。然而，在现实生活中这种情况很少发生：编译器足够聪明，可以删除这样的代码，因为它实际上并没有在任何地方使用。所以即使取消引用指针是未定义的行为，如果你不使用结果，机会是你实际上并没有取消引用它。我用 clang++ 测试了你的代码，没有生成任何代码。

来自标准（4.1）：

可以转换非函数、非数组类型 T 的左值 (3.10) 为右值。如果 T 是不完全类型，则程序需要 这种转换是不正确的。如果左值指向的对象 refer 不是类型 T 的对象，也不是类型的对象 从 T 派生，或者如果对象未初始化，则程序 需要此转换具有未定义的行为。如果 T 是一个 非类类型，右值的类型是 cv-unqualified 版本 的T。否则，右值的类型是T。

Answer 4

根据标准，这不是未定义的行为。

这里是来自the open-std review page的官方讨论和解释。

我们同意标准中的方法似乎没问题：p = 0; *p;本质上不是错误。左值到右值的转换会给它带来不确定的行为。

另外在标准 [第 4.10.2 节] 中，它说：

“指向 cv T 的指针”类型的纯右值，其中 T 是对象类型，可以转换为“指针”类型的纯右值 CV 无效”。将指向对象类型的指针的非空指针值转换为“指向对象的指针”的结果 cv void”表示与原始指针值相同的字节在内存中的地址。空指针 value 被转换为目标类型的空指针值。