C++中声明对象指针的疑问

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初学C++， 在学习的时候写了如下代码：
注：win8.1+vs2013

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
using namespace std;
class CAnimal
{
private:
	int isAlive;
public:
	CAnimal()
	{
		cout << "CAnimal constructor" << endl;
	}
	void breath()
	{
		cout << "I am CAnimal" << endl;
	}
};
class CFish:public CAnimal
{
private:
	int inWater;
public:
	CFish()
	{
		cout << "CFish constructor" << endl;
	}
	void breath()
	{
		cout << "I am CFish" << endl;
	}
};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	CAnimal *op = NULL;
	op->breath();
	while (1);
	return 0;
}

运行之后程序的输出结果为：
I am CAnimal

令我疑惑的是，在声明指针op时我将其初始化为了NULL，之后并没有对其进行赋值，但从结果来看，op指向了类CAnimal所在的内存空间，为什么会这样呢？

我是这样理解的：在声明指针op时已经表明了其指向的类型，即CAnimal，而类中的方法在内存中只有一份，比如，我定义了

CAnimal animal1, animal2;

animal1与animal2的数据成员是各自唯一的，但两个对象所拥有的方法其实在内存中是一样的。所以无论op是NULL 还是&animal1或者&animal2，只要声明了op所指向的类型，通过op访问类的breath()方法时，op总能正确的输出，但如果在op=NULL的情况下访问类中的数据成员，则会出现错误。不知道这样理解对不对，希望高手不吝解疑。

[蒋晟]

解引空指针是标准规定的不定义行为。编译器的任何行为都是符合标准的，包括抛出异常、跳过你的函数、格式化你的硬盘等等。如果你要写跨平台的代码，你应该在调用之前就检查指针是否为nullptr。 Visual C++的编译器允许解引空指针，因为MFC的代码依赖于这个特性。

[yangyunzhao]

强烈建议楼主看看对应的汇编代码，一目了然！ 楼主可以试试两种代码

void breath()
    {
        cout << "I am CAnimal" << endl;
    }

void breath()
    {
        cout << "I am CAnimal" << isAlive << endl;
    }

[纠结的人生2015]

嗯，你的想法是对的。

[zfcode]

声明变量和你成员函数所在的内存空间不是相同的概念。

[zagnyu]

我觉得1楼说的有道理，这是个未定义行为，在不同的编译器下会有不同的效果，编译器怎么处理都合理

[zagnyu]

引用 1 楼 jiangsheng 的回复:

解引空指针是标准规定的不定义行为。编译器的任何行为都是符合标准的，包括抛出异常、跳过你的函数、格式化你的硬盘等等。如果你要写跨平台的代码，你应该在调用之前就检查指针是否为nullptr。 Visual C++的编译器允许解引空指针，因为MFC的代码依赖于这个特性。

引用 2 楼 fly_dragon_fly 的回复:

1. 类不占用内存，也不存在什么内存空间，只有在声明对象才开始有内存空间，声明指针依然不会有什么内存空间， 2. 函数不占用类对象的内存，即使不存在类对象，依然可以调用，只是不能访问成员变量。 3. this 是个指针，这儿应该不存在解引用

this指针在什么时候赋值？如果是在构造对象时赋值，那么这种调用时传入的this指针就是未定义的

[breaksoftware]

原因很简单，楼主要知道class的非静态成员函数的第一个参数是this指针，该指针指向了这个对象的数据区。而成员函数只是一个函数地址罢了。你这么调用，没有牵扯到this的任何数据，所以就相当于调用了一个裸露的函数。所以没有问题。

[fly_dragon_fly]

1. 类不占用内存，也不存在什么内存空间，只有在声明对象才开始有内存空间，声明指针依然不会有什么内存空间， 2. 函数不占用类对象的内存，即使不存在类对象，依然可以调用，只是不能访问成员变量。 3. this 是个指针，这儿应该不存在解引用

[Jim_sh]

引用 1 楼 jiangsheng 的回复:

解引空指针是标准规定的不定义行为。编译器的任何行为都是符合标准的，包括抛出异常、跳过你的函数、格式化你的硬盘等等。如果你要写跨平台的代码，你应该在调用之前就检查指针是否为nullptr。 Visual C++的编译器允许解引空指针，因为MFC的代码依赖于这个特性。

1楼说的不对。这个地方，就是C++跟java之流的区别所在。C++最求性能，此处发现breath函数中未引用被对象任何成员变量，便直接调用函数了，根本没有解引用。不会发生什么未定义行为。

[xcfine]

引用 2 楼 fly_dragon_fly 的回复:

1. 类不占用内存，也不存在什么内存空间，只有在声明对象才开始有内存空间，声明指针依然不会有什么内存空间， 2. 函数不占用类对象的内存，即使不存在类对象，依然可以调用，只是不能访问成员变量。 3. this 是个指针，这儿应该不存在解引用

引用 2 楼 fly_dragon_fly 的回复:

1. 类不占用内存，也不存在什么内存空间，只有在声明对象才开始有内存空间，声明指针依然不会有什么内存空间， 2. 函数不占用类对象的内存，即使不存在类对象，依然可以调用，只是不能访问成员变量。 3. this 是个指针，这儿应该不存在解引用

对头！

[码工许师傅]

op->breath(); 相当于: CAnimal_breath(op); 在C++里叫名称修饰，当然具体修成的不一定是这样的（有具体编译器决定）。 就好像有如下代码：

struct Animal {
	int isAlive;
};

void Animal_breath(struct Animal* thiz) {
	puts("I am Animal");
}

你调用 Animal_breath(NULL); 当然不会有问题。

[renwotao2009]

哈哈，你可以在函数中用用this指针，到时候你就乐了

[lm_whales]

......................
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    CAnimal *op = NULL;
    op->breath(); // NULL 指针解引用，会出现不确定行为，
                             //这里由于breath没有改动 *this 的任何内容，也没读*this ；
                             //所以这个函数可以正常工作。
    while (1);
    return 0;
}

你把CAnimal 写成这样，看看还正常吗？

class CAnimal
{
private:
    int isAlive;
public:
    CAnimal()
    {
        cout << "CAnimal constructor" << endl;
    }
    void breath()
    {
        cout << "I am CAnimal"<<  isAlive<< endl;
    }
};

[paschen]

引用 1 楼 jiangsheng 的回复:

解引空指针是标准规定的不定义行为。编译器的任何行为都是符合标准的，包括抛出异常、跳过你的函数、格式化你的硬盘等等。如果你要写跨平台的代码，你应该在调用之前就检查指针是否为nullptr。 Visual C++的编译器允许解引空指针，因为MFC的代码依赖于这个特性。

引用 2 楼 fly_dragon_fly 的回复:

1. 类不占用内存，也不存在什么内存空间，只有在声明对象才开始有内存空间，声明指针依然不会有什么内存空间， 2. 函数不占用类对象的内存，即使不存在类对象，依然可以调用，只是不能访问成员变量。 3. this 是个指针，这儿应该不存在解引用

学习了！

[Sandrer]

楼主试试这样： ((CAnimal *)NULL)->breath(); 再看看1楼说的东西

[蒋晟]

引用 10 楼 shenzhimingdashen 的回复:

[quote=引用 1 楼 jiangsheng 的回复:] 解引空指针是标准规定的不定义行为。编译器的任何行为都是符合标准的，包括抛出异常、跳过你的函数、格式化你的硬盘等等。如果你要写跨平台的代码，你应该在调用之前就检查指针是否为nullptr。 Visual C++的编译器允许解引空指针，因为MFC的代码依赖于这个特性。

1楼说的不对。这个地方，就是C++跟java之流的区别所在。C++最求性能，此处发现breath函数中未引用被对象任何成员变量，便直接调用函数了，根本没有解引用。不会发生什么未定义行为。[/quote] 标准都规定了这是未定义行为还在扯什么不会发生什么未定义行为。 C++ 标准§9.3.1/1 If a nonstatic 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. §1.9/4: Certain other operations are described in this International Standard as undefined (for example, the effect of dereferencing the null pointer) 如果C++委员会规范化指针p为空时p->func()的行为，那么每个编译器的实现在编译->操作符的时候都要产生代码判断一次左边的指针是否为空，这样会造成大量性能损失，和C++的目标相悖。

[1051747376]

引用 14 楼 lm_whales 的回复:

......................
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    CAnimal *op = NULL;
    op->breath(); // NULL 指针解引用，会出现不确定行为，
                             //这里由于breath没有改动 *this 的任何内容，也没读*this ；
                             //所以这个函数可以正常工作。
    while (1);
    return 0;
}

你把CAnimal 写成这样，看看还正常吗？

class CAnimal
{
private:
    int isAlive;
public:
    CAnimal()
    {
        cout << "CAnimal constructor" << endl;
    }
    void breath()
    {
        cout << "I am CAnimal"<<  isAlive<< endl;
    }
};

我这样子试过了，结果确实有问题，不过我不太明白你所说的“/这里由于breath没有改动 *this 的任何内容，也没读*this ；”这句话是什么意思，能解释下吗？

[lm_whales]

NULL指针并无对应对的对象 所以 isAlive 这种成员变量，是这个指针所指对象没有的 任何修改 对象 *this，或者读取 *this 的内容的行为 比如输出 isAlive ， isAlive++ ，a= isAlive， isAlive=a 这种设计给成员变量赋值，或者取成员变量的值得行为 ，都是读写对象的行为。 写对象就会修改对象内容，读就需要求 *this 的值，或者 *this 的某个成员的值 二对象 *this 是NULL指针指向的内容，这个对象根本就没有创建. 是个不存在的对象.逻辑上（理论上）就不可读写， 实际上也不可读写。 一个类的成员函数，是通过 CAnimal 的对象，引用，以及指针调用的 例如 CAnimal an,ref =an,*p=&an; an.breath(); //这种形式，this指针参数，对应 an的地址 &an ref.breath();//这种形式，this指针参数，对应ref的地址&ref，也就是 an的地址 &an； //引用的地址就是所引用对象的地址，二者是同一个对象 p->breath();// 这种形式，p 或者经过隐式转换后的，合适的指针，就是传给函数 breath的this指针 成员函数内部 直接写成员函数名字调用函数，也是相当于 this ->breath() 直接把 该函数，自己的隐藏参数this 指针，传递给所调用的函数 这样， NULL ->breath() 调用函数，代码进入函数 breath()内部， this指针，就是NULL了 这样，*this 本来应该有个对象对应的，现在没了 一旦读写 *this,,,,通常就是读写他的成员变量，就会出问题。 C,C++函数参数，的定义（初始化数据）， 是参数传递过程，完成的， 返回地址保护，和参数传递完成后， 代码跳入函数执行，此时参数已经完成传递了。

[lm_whales]

出现问题表现在两个方面 1）逻辑上 ，NULL指针，没有指向一个对象， 这样读写操作，完全是瞎搞，纯属无中生有。 2）实现上，NULL指针，很多时候这个指针， 指向操作系统保护的区域，这个操作会抛出异常。