std::iostream读取或写入计数为零且缓冲区无效

std::iostream read or write with count zero and invalid buffer

本文关键字：缓冲区 无效 读取 iostream std      更新时间：2023-10-16

下面的代码读取一个文件，该文件包含一些表示后面更多数据长度的值。

auto file = std::ifstream(filename, std::ios::in | std::ios::binary);
// dataLen = Read some header field containing a length of following data.
std::vector<unsigned char> data;
data.resize(dataLen);
file.read((char*)data.data(), dataLen);

如果dataLen = 0，它将与MSVC 2013编译器一起失败。由于data.data()返回一个空指针，因此会导致消息Expression: invalid null pointer中止。

这个问题表明0的count对std::basic_istream::read有效，但对这个问题的第三条评论似乎指出了我的问题。

将无效指针传递给大小为0的std::basic_istream::read（或std::basic_ostream::write）是否是有效的C++？对我来说，这似乎是合乎逻辑的，因为无论如何，调用都不应该触及缓冲区。

显而易见的解决方案是用if子句来处理这种特殊情况，但我想知道MSVC是否又错了。

以下是clang运行程序fine的编译示例：http://coliru.stacked-crooked.com/a/c036ec31abd80f22

以下是标准在27.7.2.3[isream.unformated]第30段和第31段中对std::basic_istream<...>::read()的说明（重点是我的）：

basic_istream<charT,traits>& read(char_type* s, streamsize n);

效果：表现为未格式化的输入函数（如27.7.2.3第1段所述）。在构造了一个sentry对象之后，如果!good()调用setstate(failbit)，可能会抛出异常，并返回。否则，提取字符并将其存储到数组的连续位置，该数组的第一个元素由s指定。提取并存储字符，直到出现以下任一情况：

  • 存储CCD_ 13个字符
  • 文件结尾出现在输入序列上（在这种情况下，函数调用setstate(failbit | eofbit)，它可能抛出ios_base::failure）

返回：*this。

当一个函数被描述为以数组为自变量时，根据17.6.4.9[res.on.arguments]第1段（省略的文本适用于其他实体），对可以传递的内容有一些限制：

除非另有明确说明，否则以下各项均适用于C++标准库中定义的函数的所有参数。

  • 如果函数的参数具有无效值（例如函数域外的值或对其预期用途无效的指针），则行为是未定义的
  • 如果函数参数被描述为数组，则实际传递给该函数的指针应具有一个值，以便所有地址计算和对对象的访问（如果指针确实指向此类数组的第一个元素，则将有效）实际上都是有效的

根据8.3.4[dcl.array]第1段的规定，实际数组不能为空（注意，不存在常量表达式的情况下会产生一个未指定大小的数组，该数组最终仍为非零大小）：

如果存在常量表达式，则它应为std:：size_t类型的转换常量表达式，并且其值应更大大于零。。。

由于null指针不能指向非空数组，因此期望传递数组的函数应该是非null指针。换句话说，我认为您观察到的断言是完全有序的，将定义的行为赋予了根据标准具有未定义行为的使用：即使传递给read()的大小为零，空指针也会根据标准产生未定义行为。

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