“dynamic_cast”之后的 NULL 指针实际上可以被取消引用吗？

Posted 2023-02-22

【中文标题】“dynamic_cast”之后的 NULL 指针实际上可以被取消引用吗？

【英文标题】：Can NULL pointer after "dynamic_cast" actually be dereferenced?

【发布时间】：2011-06-06 06:48:09

【问题描述】：

以下代码正确编译并得到神秘输出：

特殊的投资功能 00000000

（环境：C++ VS2010）

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

class Security 
public:
  virtual ~Security() 
;

class Stock : public Security ;

class Investment : public Security 
public:
  void special() 
    cout << "special Investment function" << endl;
  
;

int main() 
  Security* p = new Stock;
  dynamic_cast<Investment*>(p)->special();
  cout << dynamic_cast<Investment*>(p) << endl;
  return 0;

怎么可能？取消引用 NULL 指针并获得“正确”输出而不是崩溃？ 是不是VS2010的特殊“特性”？

现在我明白了。我做了一个测试，似乎在“特殊”函数中取消引用“this”会导致程序崩溃。

感谢您的帮助。

【参考方案1】：

取消引用空指针是未定义的行为 - 您可能会得到意想不到的结果。见this very similar question。

在这种情况下Investment::special()是以非虚拟方式调用的，所以你可以认为编译器只是创建了一个全局函数

Investment_special_impl( Investment* this )

并调用它传递一个空的this指针作为隐式参数。

你不应该依赖这个。

【参考方案2】：

这是“未定义的行为”。将方法视为具有隐式参数，带有“this”。在您的情况下，NULL 作为“this”的实际参数传递。由于您没有引用“this”（隐式或显式）引用的任何对象数据，因此它没有崩溃。

如果方法是虚拟的，它很可能会崩溃，因为虚拟调用通常是通过与对象关联的查找表（因此是“this”）调度的。

由于编译器编写者可以随意实现“this”和虚拟成员查找表，因此您不应依赖这种行为。它是未定义的。

【讨论】：

是的，我在VS2010中测试过，如果函数是虚拟的，程序就会崩溃。

【参考方案3】：

在 C++ 的大多数实现中，非虚拟方法不需要调用有效的实例（不检查 this 会更快，因为标准不需要它）。

您可以将指针设置为 NULL，如果您不访问实例字段，方法仍然会成功。

虚拟方法需要有效的vtable，因此它们总是取消引用对象并在未初始化的情况下导致错误。

【参考方案4】：

你没有在这里取消引用空指针：你只需调用函数 Investment::special(NULL)，它是非虚拟的，并且在它的主体中不会取消引用 this。尽管规范可能告诉这是未定义的行为，但编译器完全理智地不要在此处放置任何取消引用，这样程序就不会崩溃。

【讨论】：

我认为这大约是正确的 50%。从技术上讲，Turner 正在解引用空指针，因为 dynamic_cast 是非法的，它将指针变为空指针。对空指针的 this 调用仍然是非法的，无论它是否是虚拟的。然而，碰巧成员函数根本不使用任何类数据，所以它不会偶然崩溃（而且，编译器也可能优化了 this-call out）。

【参考方案5】：

取消引用 any NULL 指针是未定义的行为。

【参考方案6】：

您不应该取消引用 NULL 指针，因为它可能导致未定义行为。为什么您的代码有效是因为在方法中：

void special() 
  cout << "special Investment function" << endl;

你真的没有提到this。为了演示它，只需在 Investment 类中声明一个变量并尝试在 special() 中打印它。你会遇到崩溃。

【参考方案7】：

取消引用空指针会调用未定义的行为，无论您如何获得空指针，无论是由于dynamic_cast 还是其他原因。

【参考方案8】：

我不确定取消引用 NULL 的问题，但我可以解释代码的行为。

dynamic_cast(p)->special();

打印：“特殊投资功能”

cout (p)

prints: "0xABABABA"

就像跑步：

cout