"this"的值何时偏移？

When is the value of "this" shifted by an offset?

本文关键字：何时偏 this      更新时间：2023-10-16

我想知道assert( this != nullptr );在成员函数中是否是一个好主意，有人指出，如果this的值被添加偏移量，它将无法工作。在这种情况下，它不是 0，而是 40，使断言无用。

不过，这是什么时候发生的？

多重继承可能会导致偏移，跳过对象中额外的逆向表指针。 通用名称是"此指针调节器抛骸"。

但是你帮的忙太大了。 空引用是非常常见的错误，操作系统已经为您内置了一个断言。 程序将因段错误或访问冲突而停止。 从调试器获得的诊断总是足够好，可以告诉你对象指针为 null，你将看到一个非常低的地址。 不仅为空，它也适用于 MI 案例。

this调整只能在使用多重继承的类中进行。下面是一个说明这一点的程序：

#include <iostream>
using namespace std;
struct A {
  int n;
  void af() { cout << "this=" << this << endl; }
};
struct B {
  int m;
  void bf() { cout << "this=" << this << endl; }
};
struct C : A,B {
};
int main(int argc, char** argv) {
  C* c = NULL;
  c->af();
  c->bf();
  return 0;
}

当我运行这个程序时，我得到这个输出：

this=0
this=0x4

也就是说：你的assert this != nullptr不会捕获nullptr c 的 c->bf() 的调用，因为C对象内B子对象的this移动了四个字节(由于A子对象(。

让我们尝试说明C对象的布局：

0:  | n |
4:  | m |

左侧的数字是对象开头的偏移量。因此，在偏移量0我们有A子对象(及其数据成员 n (。在偏移量4我们有B子对象(及其数据成员m(。

整个对象的this以及A子对象的this都指向偏移量 0。但是，当我们想要引用B子对象时(当调用由B定义的方法时(，需要调整this值，使其指向B子对象的开头。因此+4。

请注意，

无论如何，这是UB。

多重继承可能会引入偏移量，具体取决于实现：

#include <iostream>
struct wup
{
    int i;
    void foo()
    {
        std::cout << (void*)this << std::endl;
    }
};
struct dup
{
    int j;
    void bar()
    {
        std::cout << (void*)this << std::endl;
    }
};
struct s : wup, dup
{
    void foobar()
    {
        foo();
        bar();
    }
};
int main()
{
    s* p = nullptr;
    p->foobar();
}

某些版本的 clang++ 上的输出：


0 0x4

活生生的例子。

另请注意，正如我在对 OP 的评论中指出的那样，此assert可能不适用于虚拟函数调用，因为 vtable 未初始化(如果编译器执行动态调度，即如果它知道*p的动态类型，则不会进行优化(。

以下是可能会发生的情况：

struct A {
    void f()
    {
       // this assert will probably not fail
       assert(this!=nullptr);
    }
};
struct B {
    A a1;
    A a2;
};
static void g(B *bp)
{
    bp->a2.f(); // undefined behavior at this point, but many compilers will
                // treat bp as a pointer to address zero and add sizeof(A) to
                // the address and pass it as the this pointer to A::f().
}
int main(int,char**)
{
    g(nullptr); // oops passed null!
}
对于

一般而言，这是C++未定义的行为，但对于某些编译器，它可能具有this指针在A::f()内具有一些小的非零地址的一致行为。

编译器通常通过将基对象按顺序存储在内存中来实现多重继承。如果您有，例如：

struct bar {
  int x;
  int something();
};
struct baz {
  int y;
  int some_other_thing();
};
struct foo : public bar, public baz {};

编译器将在同一地址分配foo和bar，baz将被偏移sizeof(bar) 。因此，在某些实现下，nullptr -> some_other_thing()可能会导致非空this。

Coliru 的这个示例演示了(假设您从未定义的行为中获得的结果与我所做的结果相同(情况，并显示了无法检测到情况的assert(this != nullptr)。(感谢我基本上从谁那里偷了示例代码@DyP(。

我认为放置断言并不是一个坏主意，例如至少它可以捕获，请参见以下示例

class Test{
public:
void DoSomething() {
  std::cout << "Hello";
}
};
int main(int argc , char argv[]) {
Test* nullptr = 0;
 nullptr->DoSomething();
}

上面的示例将运行而不会出错，如果更复杂的断言不存在，则很难调试。

我

试图指出一个观点，即null这个指针可以被忽视，并且在复杂的情况下变得难以调试，我遇到了这种情况。

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