使用未初始化指针访问静态类成员属于未定义行为吗？

Question

针对此问题的一个后续问题。

我们有以下代码：

#include <iostream>

struct A 
{
    static int n;
};

int A::n = 5;

int main() 
{
    A* a; //uninitialized on purpose
    std::cout << a->n; //UB?
}

这种访问方式是否是未定义行为？一方面，访问静态类成员不需要对象，另一方面，对未初始化的指针使用operator->容易出问题。

注意：GCC和MSVC编译此代码时没有任何警告，而Clang则对未初始化的使用进行了投诉。 https://godbolt.org/z/Gy5fR2

- Yksisarvinen

---

类似的问题在这里（https://dev59.com/xl4b5IYBdhLWcg3w9Fyr），尽管我对最佳答案持怀疑态度。 - M.M

我重新打开了这个问题，因为重复的问题涉及空指针，而这个问题涉及未初始化的指针。由于不清楚将*应用于空指针是否是UB（未定义行为），所以这两个问题是不同的。 - Brian Bi

@M.M 很有趣，因为最初作为重复链接的问题(https://dev59.com/hHA75IYBdhLWcg3wDUgo?noredirect=1&lq=1)的顶级答案说“是的，它是UB”，并被关闭为与您链接的问题重复，后者则说“不，它不是”。 - Yksisarvinen

@Yksisarvinen 好的，我已经冒险回答了另一个问题。 - M.M

@curiousguy 我同意你的观点。我不明白为什么委员会不能花更多时间来解决这些问题（毕竟，它现在比以往任何时候都有更多的成员）。至少，在引入更多问题的内存/对象模型的进一步“改进”之前，我认为应该先解决这种问题。 - Brian Bi

Answer 1

a->n的语义是对*a进行求值，但不会访问它，因为数据成员是静态的。参见C++17 [expr.ref]：

......点或箭头之前的后缀表达式被求值......表达式E1->E2转换为等价形式(*(E1)).E2......

还有一个脚注说：

如果类成员访问表达式被求值，则即使子表达式的结果不必要确定整个后缀表达式的值，例如如果id表达式表示静态成员，子表达式评估也会发生。

在这种情况下，表达式*a被求值。由于a是未初始化的自动变量，应用[dcl.init]/12：

如果评估产生不确定值，则行为未定义，除了以下情况：[ ...... ]

显然对*a进行求值需要访问指针变量a的值，该值是不确定的，因此属于未定义行为（UB）。

- Brian Bi

---

那个脚注的理由：https://dev59.com/a6Lia4cB1Zd3GeqPk4-- - M.M