Question

到目前为止，我无法找到如何推断以下内容：

int* ptr;
*ptr = 0;

是未定义的行为。

首先，5.3.1 / 1表明*表示将T*转换为T的间接方式。但这并没有说明UB。

然后经常引用3.7.3.2/4说在非空指针上使用释放函数会使指针无效，以后无效指针的使用是UB。但是在上面的代码中没有关于释放的内容。

如何在上面的代码中推断出UB？

Answer 1

4.1节看起来像候选人（强调我的）：

a的左值（3.10）非功能，非数组类型T即可转换为右值。如果T是不完整的类型，一个程序需要这种转换是必要的病态的。如果对象是哪个左值引用不是类型的对象 T并不是一种类型的对象派生自T，或如果对象是未初始化，一个程序需要进行此转换 未定义的行为。如果T是非类型，右值的类型是C的不合格版本的T. 否则，右值的类型是吨。

我确信在规范中搜索“uninitial”可以找到更多的候选人。

Answer 2

我发现此问题的答案是C++ draft standard部分24.2 迭代器要求的意外角落，特别是部分24.2.1 段 5 和 10 分别表示（强调我的）：

[...] [示例：在声明未初始化指针 x（与int * x;一样）之后，必须始终假定x 具有单数值a指针即可。 -end example] [...] 可解除引用的值总是非单数的。

和

无效的迭代器是一个可能是单数的迭代器。²⁶⁸

和脚注268说：

此定义适用于指针，因为指针是迭代器。取消引用已失效的迭代器的效果未定义。

虽然看起来确实存在一些关于whether a null pointer is singular or not的争议，看起来像奇异值一词需要以更一般的方式正确定义。

单数的意图似乎在缺陷报告278. What does iterator validity mean?中总结得很好，理由部分说：

为什么我们说“可能是单数”，而不是“单数”？这是因为有效迭代器是一个已知为非奇异的迭代器。使迭代器失效意味着以一种不再为非奇异的方式对其进行更改。例如：正确地将元素插入向量的中间以使所有指向向量的迭代器无效。 并不一定意味着它们都变得单一。

因此失效并且未初始化 may创建一个 singular 的值，但由于我们无法证明它们是非奇异我们必须假设它们是单数。

更新

另一种常识性方法是注意标准部分草案5.3.1 一元运算符段落 1 （强调我的 EM>）：

一元*运算符执行间接：它所应用的表达式应该是指向对象类型的指针，或指向函数类型的指针，结果是指向对象的左值或表达式指向的函数。[...]

然后，如果我们转到3.10 Lvalues和rvalues 段 1 段（强调我的）：

左值（历史上所谓的左值，因为左值可能出现在赋值表达式的左侧）指定一个函数或一个对象。 [...]

但ptr除了偶然之外，不会指向有效的对象。

Answer 3

OP的问题是无稽之谈。没有要求标准说某些行为是不确定的，事实上我认为所有这些措辞都会从标准中删除，因为它会使人感到困惑并使标准更加冗长而不必要。

标准定义了某些行为。问题是，它是否指定了这种情况下的任何行为？如果没有，则无论是否明确说明，行为都是不确定的。

事实上，有些事情是未定义的规范在标准中主要作为标准编写者的调试辅助，如果在一个地方有一个要求与明确的未定义语句冲突，则产生矛盾的想法另一种行为：这是证明标准缺陷的一种方式。如果没有未明确行为的明确陈述，则规定行为的其他条款将是规范性的且不受质疑。

Answer 4

我不会假装我对此有很多了解，但是有些编译器会将指针初始化为NULL，并且取消引用指向NULL的指针就是UB。

另外考虑到未初始化的指针可以指向任何东西（这包括NULL），你可以在你取消引用它时得出它是UB。

第8.3.2节[dcl.ref]

中的注释

[注意：特别是一个空引用不能存在于明确的定义中程序，因为唯一的方法创造这样的参考将是将它绑定到由...获得的“对象” 取消引用空指针，其中导致未定义的行为。如在9.6中描述，参考不能直接绑定到位域。 ]

-ISO / IEC 14882：1998（E），ISO C ++标准，见8.3.2节[dcl.ref]

我想我应该把它写成评论而不是，我不太确定。

Answer 5

要取消引用指针，您需要从指针变量中读取（不要谈论它指向的对象）。从未初始化的变量中读取是未定义的行为。

在阅读之后你对指针的值做了什么，在这一点上不再重要，无论是写入（如在你的例子中）还是从它所指向的对象中读取。

Answer 6

评估未初始化的指针会导致未定义的行为。由于解除引用指针首先需要对其进行评估，这意味着解除引用也会导致未定义的行为。

虽然措辞有所改变，但在C ++ 11和C ++ 14中都是如此。

在C ++ 14中，它完全由[dcl.init] / 12：

覆盖

当获取具有自动或动态存储持续时间的对象的存储时，该对象具有不确定的值，并且如果没有对该对象执行初始化，则该对象将保留不确定的值，直到替换该值。

如果评估产生了不确定的值，则行为是不确定的，除非在以下情况下：

其中“以下情况”是unsigned char上的特定操作。

在C ++ 11中，[conv.lval / 2]在左值到右值的转换过程中覆盖了这一点（即从ptr表示的存储区域中检索指针值）：

非函数非数组类型T的glvalue可以转换为prvalue。如果T是不完整类型，则需要进行此转换的程序格式不正确。如果glvalue引用的对象不是类型为T的对象，不是从T，派生的类型的对象，或者如果对象未初始化，需要此转换的程序具有未定义的行为。

为C ++ 14删除了粗体部分，并替换为[dcl.init / 12]中的额外文本。

Answer 7

即使内存中某些东西的正常存储对于任何陷阱位或陷阱表示没有“空间”，实现也不需要以与静态持续时间变量相同的方式存储自动变量，除非有可能是用户代码可能会在某处保存指向它们的指针。使用整数类型时，此行为最明显。在典型的32位系统上，给出代码：

uint16_t foo(void);
uint16_t bar(void);
uint16_t blah(uint32_t q)
{
  uint16_t a;
  if (q & 1) a=foo();
  if (q & 2) a=bar();
  return a;
}
unsigned short test(void)
{
  return blah(65540);
}

test产生65540并不特别令人惊讶，即使该值超出uint16_t的可表示范围，这是一种没有陷阱表示的类型。如果类型uint16_t的局部变量包含Indeterminate Value，则不要求读取它会产生uint16_t范围内的值。由于以这种方式使用甚至无符号整数时可能会导致意外行为，因此没有理由指望指针不会以更糟糕的方式运行。

C ++标准究竟在哪里说取消引用未初始化的指针是未定义的行为？

7 个答案: