检查 C++ 中的空对象

Question

我主要只使用 C，并且在 C++ 中遇到了一些不熟悉的问题。

假设我在 C 中有一些类似的函数，这将是非常典型的：

int some_c_function(const char* var)
{
    if (var == NULL) {
        /* Exit early so we don't dereference a null pointer */
    }
    /* The rest of the code */
}

假设我正在尝试在 C++ 中编写类似的函数：

int some_cpp_function(const some_object& str)
{
    if (str == NULL)  // This doesn't compile, probably because some_object doesn't overload the == operator

    if (&str == NULL) // This compiles, but it doesn't work, and does this even mean anything?
}

基本上，我想做的就是防止程序崩溃当使用 NULL 调用 some_cpp_function() 时。

• 使用对象 C++ 执行此操作的最典型/常见方法是什么（不涉及重载 == 运算符）？

• 这是正确的方法吗？也就是说，我不应该编写以对象作为参数的函数，而应该编写成员函数吗？ （但即使是这样，请回答原来的问题）

• 在采用对象引用的函数或采用 C 风格指针指向对象的函数之间，是否有理由选择其中一个？

Answer 1

基本上，我想做的就是
防止程序崩溃时
some_cpp_function() 被调用
空。

无法使用 NULL 调用该函数。拥有引用的目的之一是，它将始终指向某个对象，因为您必须在定义它时初始化它。不要将引用视为花哨的指针，而应将其视为对象本身的别名。那么这种混乱就不会出现。

Answer 2

引用不能为 NULL。该接口使您可以将真实的对象传递给函数。

所以不需要测试NULL。这是 C++ 中引入引用的原因之一。

请注意，您仍然可以编写带有指针的函数。在这种情况下，您仍然需要测试 NULL。如果值为 NULL，则像 C 中一样提前返回。 注意：当指针为 NULL 时，不应使用异常。如果参数永远不应该为 NULL，那么您将创建一个使用引用的接口。

Answer 3

C++ 引用不是指针，也不是 Java/C# 样式引用，并且不能为 NULL。它们的行为就好像它们是另一个现有对象的别名。

在某些情况下，如果代码中存在错误，您可能会获得对已经死亡或不存在的对象的引用，但您能做的最好的事情就是希望程序尽快死亡，以便能够调试发生的事情并为什么你的程序被破坏了。

也就是说，我已经看到代码检查“空引用”执行类似以下操作： if ( &reference == 0 )，但标准很明确，格式良好的结构中不能有空引用程序。如果引用绑定到空对象，则程序格式错误，应予以更正。如果您需要可选值，请使用指针（或一些更高级别的构造，如boost::可选），而不是引用。

Answer 4

正如大家所说，引用不能为空。这是因为，引用指的是一个对象。在您的代码中：

// this compiles, but doesn't work, and does this even mean anything?
if (&str == NULL)

您正在获取对象 str 的地址。根据定义，str 存在，因此它有一个地址。因此，它不能为NULL。因此，从语法上讲，上面是正确的，但从逻辑上讲，if 条件始终为假。

关于你的问题：这取决于你想做什么。您希望函数能够修改参数吗？如果是，请传递参考。如果不是，则不要（或传递对 const 的引用）。请参阅此 C++ 常见问题解答了解一些详细信息。

一般来说，在 C++ 中，大多数人更喜欢通过引用传递而不是传递指针。原因之一正是您所发现的：引用不能为 NULL，从而避免您在函数中检查它的麻烦。

Answer 5

在引用的情况下，您可以使用特殊的指定对象作为空对象，如下所示：

class SomeClass {
    public:
        int operator==(SomeClass &object) {
            return (this == &object);
        }

    static SomeClass NullObject;
};

SomeClass SomeClass::NullObject;

void print(SomeClass &val) {
    if(val == SomeClass::NullObject)
        printf("\nNULL");
    else
        printf("\nNOT NULL");
}

Answer 6

您只能将 NULL 与指针一起使用。您的函数接受引用，并且它们不能为 NULL。

就像用 C 语言编写函数一样编写函数。

Answer 7

C++引用自然不能为null，不需要检查。只能通过传递对现有对象的引用来调用该函数。

Answer 8

• 使用对象 C++ 执行此操作的最典型/常见方法是什么（不涉及重载 == 运算符）？
• 这是正确的方法吗？ IE。我不应该编写以对象作为参数的函数，而是编写成员函数吗？ （但即使是这样，请回答原来的问题。）

不，引用不能为空（除非未定义的行为已经发生，在这种情况下所有的赌注都已经关闭）。是否应该编写方法或非方法取决于其他因素。

• 在采用对象引用的函数或采用 C 风格指针指向对象的函数之间，是否有理由选择其中之一？

如果需要表示“无对象”，则将指针传递给函数，并让该指针为 NULL：

int silly_sum(int const* pa=0, int const* pb=0, int const* pc=0) {
  /* Take up to three ints and return the sum of any supplied values.

  Pass null pointers for "not supplied".

  This is NOT an example of good code.
  */
  if (!pa && (pb || pc)) return silly_sum(pb, pc);
  if (!pb && pc) return silly_sum(pa, pc);
  if (pc) return silly_sum(pa, pb) + *pc;
  if (pa && pb) return *pa + *pb;
  if (pa) return *pa;
  if (pb) return *pb;
  return 0;
}

int main() {
  int a = 1, b = 2, c = 3;
  cout << silly_sum(&a, &b, &c) << '\n';
  cout << silly_sum(&a, &b) << '\n';
  cout << silly_sum(&a) << '\n';
  cout << silly_sum(0, &b, &c) << '\n';
  cout << silly_sum(&a, 0, &c) << '\n';
  cout << silly_sum(0, 0, &c) << '\n';
  return 0;
}

如果永远不需要表示“无对象”，则引用可以正常工作。事实上，运算符重载要简单得多，因为它们接受重载。

您可以使用类似 boost::Optional 的东西。