c++ - 在 nullptr 上调用无状态类的非静态成员函数是否合法？

Question

这个问题已经有答案了:

What will happen when I call a member function on a NULL object pointer? [duplicate] (6 个回答)

Calling class method through NULL class pointer [duplicate] (10 个回答)

Accessing class members on a NULL pointer (8 个回答)

已关闭 3 年前。

考虑以下代码:

int main()
{
    struct EmptyStruct{
        void nonstatic_mf() const { std::cout <<"EmptyStruct\n"; }
    };


    EmptyStruct *esptr = nullptr;
    esptr->nonstatic_mf(); 
}  

这是一个合法的 C++(它似乎可以在 gcc 和 clang 中工作)吗？

Answer 1

尽管该结构是空的，但它的大小不为零。必须有一些内存作为它的存储。

没有。这始终是UB。如果不需要实例，请将其设为静态。静态函数仍然可以使用点 . 语法进行调用。

为什么？因为您无法取消引用空指针。调用与此等效的成员函数:

 EmptyStruct *esptr = nullptr;
 (*esptr).nonstatic_mf();

如您所见，空指针被引用，即UB。

标准对此有何规定？来自 [class.mfct.non-static]/2 :

If a non-static member function of a class X is called for an object that is not of type X, or of a type derived from X, the behavior is undefined.

空指针不指向 EmptyStruct 的有效实例。仅此一点就足以使行为未定义

来自 [expr.ref]/2 :

For the first option (dot) the first expression shall be a glvalue. For the second option (arrow) the first expression shall be a prvalue having pointer type. The expression E1->E2 is converted to the equivalent form (*(E1)).E2; the remainder of [expr.ref] will address only the first option (dot).

因此 esptr->nonstatic_mf() 实际上等同于 (*esptr).nonstatic_mf()，并且取消引用空指针是未定义的行为。

因此，有两种方式可以使该代码未定义。