c++：为什么 'this' 不能是 nullptr？

Question

在我使用 C++ 的早期，我似乎记得您可以使用 NULL 指针调用成员函数，并在成员函数中检查它：

class Thing {public: void x();}

void Thing::x()
{ if (this == NULL) return; //nothing to do
   ...do stuff...
}

Thing* p = NULL; //nullptr these days, of course
p->x(); //no crash

这样做可能看起来很傻，但是在编写递归函数来遍历数据结构时绝对很棒，在这种情况下导航很容易运行进入 NULL 的死胡同；导航函数可以在顶部对 NULL 进行一次检查，然后愉快地调用自己以尝试更深入地导航，而不会在代码中乱扔额外的检查。

至少根据 g++，自由（如果存在的话）已被撤销。编译器对此发出警告，如果编译优化，则会导致崩溃。

问题 1：C++ 标准（任何风格）是否不允许 NULL this？还是 g++ 就在我面前？

问题2。更哲学地说，为什么？ 'this' 只是另一个指针。指针的荣耀在于它们可以是 nullptr，这是一个有用的条件。

我知道我可以通过创建静态函数来解决这个问题，将一个指针作为第一个参数传递给数据结构（你好 C 的日子），然后检查指针。我只是很惊讶我需要这样做。

编辑：要对答案进行投票，我想查看标准中关于为什么不允许这样做的章节和诗句。请注意，我在 NO POINT 处的示例取消了对 NULL 的引用。这里没有什么是虚拟的，p 被复制到 "argument this" 但在使用前检查。没有尊重发生！所以 NULL 的取消引用不能用作 UB 的声明。

人们对 *p 做出下意识的反应，并假设如果 p 为 NULL 则它无效。但确实如此，证据就在这里： http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_active.html#232 事实上，当指针 p 作为 *p 出人意料地有效时，它指出了两种情况：当 p 为 null 或当 p 指向一个元素超过数组末尾时。你绝不能做的是使用 *p... 的值，而不是获取它的地址。 &*p 其中 p == nullptr 对于任何指针类型 p 都是有效的。指出 p->x() 实际上是 (*p).x() 很好，但在一天结束时转换为 x(&*p) 并且它是完全正确的格式和有效的。对于 p=nullptr... 它只是变成 x(nullptr).

我认为我应该与标准社区进行辩论；由于他们急于削弱空引用的概念，所以措辞不明确。因为这里没有人要求 p->x() 是 UB 而不试图要求它是 UB 因为 *p 是 UB；并且因为 *p 绝对不是 UB，因为 x() 的任何方面都没有使用引用值，所以我将把这归结为 g++ 在标准歧义上的过度扩张。使用静态函数和额外参数的完全相同的机制定义明确，所以它不会阻止我的重构工作。考虑撤回问题；可移植代码不能假设 this==nullptr 会工作，但有一个可移植的解决方案可用，所以最后没关系。

Answer 1

处于 this 为 nullptr 的情况意味着您调用了一个非静态成员函数，但未使用有效实例，例如将指针设置为 nullptr。由于这是被禁止的，要获得空 this 你必须已经处于未定义的行为中。换句话说，除非您有未定义的行为，否则 this 永远不会是 nullptr。由于未定义行为的性质，您可以将语句简化为“this 永远不会 nullptr”，因为在存在未定义行为的情况下不需要维护任何规则。

Answer 2

C++ 不允许调用空对象的成员函数。对象需要身份并且不能存储到空指针。如果成员函数读取或写入空指针引用的对象的字段会发生什么？

听起来您可以在代码中使用 null object pattern 来创建想要的结果。

空指针在面向对象语言中被认为是一个有问题的实体，因为在大多数语言中它不是一个对象。这就产生了对专门处理 something 为 null 的情况的代码的需求。虽然检查特殊的空指针是常态。还有其他方法。 Smalltalk 实际上有一个 NullObject，它有自己的方法。作为所有对象，它也可以被扩展。 Go 编程语言确实允许为 nil 的东西调用 struct 成员函数（这听起来像是问题中需要的东西）。

Answer 3

Question 1: does the C++ standard (any flavor) disallow a NULL this? Or is g++ just getting in my face?

C++ 标准不允许它 -- calling a method on a NULL pointer 正式 'undefined behavior' 并且你必须避免这样做，否则你会被咬。特别是，优化器在进行优化时会假定 this 指针为非 NULL，从而导致运行时出现 strange/unexpected 行为（我从经验中知道这一点 :)）

Question 2. More philosophically, why? 'this' is just another pointer. The glory of pointers is that they can be nullptr, and that's a useful condition.

我不确定这是否重要，真的；这是 C++ 标准中指定的内容，它们可能有其原因（哲学或其他原因），但由于标准指定了它，编译器期望它，因此作为程序员我们必须遵守它，否则将面临未定义的行为。（可以想象一个允许 NULL this 指针的替代宇宙，但我们不住在那里）

Answer 4

问题已经得到解答 - 取消引用空指针是未定义的行为，使用 *obj 或 obj-> 都是取消引用。

现在（因为我假设您对如何解决这个问题有疑问）解决方案是使用静态函数：

class Foo {
    static auto bar_st(Foo* foo) { if (foo) return foo->bar(); }
}

话虽如此，我确实认为 gcc 为 nullptr 删除所有分支的决定并不明智。没有人因此获益，很多人因此受苦。有什么好处？

Answer 5

this 如果您 delete this 也可能为空（这是可能的但不推荐）

c++：为什么 'this' 不能是 nullptr？

c++: why can't 'this' be a nullptr?

c++

this

nullptr