如果声明引用指向自身怎么办？例如。整数& x = x;

Question

以下代码在 g++ 版本 10.1.0 中编译成功：

int main()
{
    int& x = x;
    return x;
}

编译器甚至为此定义了一个警告，表明它是故意的，它不是错误。当使用 -Wall 编译时，它 returns 输出如下：

<stdin>: In function ‘int main()’:
<stdin>:3:14: warning: reference ‘x’ is initialized with itself [-Winit-self]
    3 |         int& x = x;
      |              ^
<stdin>:3:14: warning: ‘x’ is used uninitialized in this function [-Wuninitialized]
    3 |         int& x = x;
      |

我的测试表明，这会导致对地址 0 处的值的引用，就好像它被声明为 int& x = *(int*)nullptr; 一样。如果 x 引用的值被使用过，这自然会导致段错误。

我可以想到一个（有问题的）情况，这可能会有用：如果你想在 class 上调用一个没有可访问构造函数的方法，而该方法不是 static但仍然没有使用 class 的数据：

struct S {
    S() = delete;
    int value() { return 69; }
};

int main()
{
    S& s = s;
    return s.value();
}

但是还有其他方法可以做到这一点，这些方法甚至不会用 -Wall 发出警告并且不太可能是未定义的行为。（例如，((S*)0)->value()。）

所以我要问的是：是这实际上是未定义的行为吗？它看起来确实是这样。有没有任何可以想象的情况，在这种情况下，自我参照是最好的解决方案？如果不是，为什么默认情况下会抑制警告？

Answer 1

接受此代码的原因是因为 C++ 语法允许这样做；不是因为有任何实际原因。

在C++语法中，定义的第一部分引入了名称标识符，它可能在其余范围内，包括在同一语句中。这就是允许您拥有如下代码的原因：

int x = 1, &y = x;

第一个 int x 产生的名字 x 可以在任何地方使用。这有也允许self-assignment的side-effect，如：

int x = x;

这个赋值实际上是未定义的行为，因为 x 还不是初始化对象，因此正在从未初始化的数据（即 UB）中读取。

引用self-assigned也是如此； int& x 引入名称 x，而 = x 绑定到可绑定到引用的类型（也恰好是 int& x）。此引用在分配时尚未初始化，因此此访问是未定义的行为。

编译器可以自由地处理未定义的行为，但它会选择 - 看起来您正在观察 gcc 将引用的地址视为 0x0。这不是保证的行为，可能会受到编译器版本、优化级别等的影响。

这没有真正的实际目的；但是使用像 auto 这样的现代实践很容易解决问题，因为在 self-construction 中使用 auto 的代码将无法推断出底层类型：

auto x = x;  // error, cannot deduce x
auto& y = y; // error, cannot deduce y

why is the warning suppressed by default?

C++ 标准仅指示少数需要诊断消息的错误。许多错误属于“不需要诊断”，编译器可以选择通过可选标志添加警告。这取决于实现的自由裁量权，并且是编译器作者的问题。

大多数未初始化的访问错误不需要诊断，我假设这属于诊断。

至于您的 questionable-reason 使用 self-reference：这将是未定义的行为，就像您的示例 ((S*)0)->value().

由于引用是从 UB 构造的，因此从它访问任何成员也是 UB。

对于您的另一个示例，无论该成员函数是否访问任何成员状态，或者它是否被内联，对空指针的任何形式的成员访问都是未定义的行为。这并不意味着在正确的编译器上使用正确的编译器标志可能无法工作；但它不是便携、可靠或安全的解决方案。

如果声明引用指向自身怎么办？例如。整数& x = x;

What if a reference is declared to point to itself? E.g. int& x = x;

c++

reference

undefined-behavior

language-lawyer