c++ - 取消引用 NULL 指针是否保证使 C/C++ 中的程序崩溃？

Question

我遇到了这个有线代码，它没有崩溃。

#include <stdio.h>
struct s
{
    char* c;
    char* c2;
};

int main()
{
    struct s* p = NULL;
    printf("%d\n", &(p->c));
    printf("%d\n", &p->c2);
    printf("%d\n", &(*p).c2);
    return 0;
}

输出:

0
4
4

我有几个问题无法回答:

1. 在c/c++中NULL指针总是等于0吗？

2. 如果 0 恰好是一个变量的地址会怎样？

3. 输出似乎是结构成员的偏移地址。这个是怎么算出来的。我的意思是 p->c 是 c 的地址，它不存在，因为 p == NULL。如果c的地址不存在，怎么能通过&p->c得到c的地址呢？

4. 取消引用 NULL 指针是否保证会导致 C/C++ 中的程序崩溃？(让我们假设在系统中)

Answer 1

不，取消引用空指针并不能保证崩溃。

一方面，在许多情况下，编译器能够优化解引用操作。在您的情况下， &(p->c) 名义上取消引用空指针，但您随后获取结果的地址(在选择指向结构的成员之后)。据推测，编译器用一个数字替换整个表达式，该数字是结构中成员的偏移量。 (不能保证空指针指向地址 0，或者它将以这种方式优化，但它恰好在您的系统上这样做。)

这是标准 offsetof 宏的通用实现的基础。它不能在可移植的标准 C 或 C++ 中实现，但实现通常使用像这样的系统特定技巧——只要它在那个系统上产生正确的结果，它就完全有效。 p>

其次，即使您实际上取消引用空指针，行为也是未定义。这可能意味着您的程序会崩溃，但就语言标准而言，它实际上可以做任何事情。

过去有系统(现在可能仍然存在)空指针指向地址 0，并且系统的内存映射设置为地址 0 是一个有效的内存地址，恰好包含 0 值.例如，在这样的机器上，空指针就像一个指向空的以 '\0' 结尾的字符串的指针。当在此类系统上运行且无意中依赖于该行为的代码被移植到具有更强内存保护的较新系统时，这导致了一系列错误修复。 (我认为这可能是从基于 68K 的 Sun 3 到基于 SPARC 的 Sun 4 的过渡，但我不确定。)

有关空指针的更多信息，请参阅 comp.lang.c FAQ 的第 5 节.其中大部分也适用于 C++。