为何向ostream传入nullptr会终止向stdout的输出？

编译环境 #

$ g++ --version
g++ (GCC) 9.2.0
Copyright (C) 2019 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.    
$ g++ test.cpp -o test -g

测试代码 #

#include <iostream>

int main() {
  const char * c = nullptr;
  std::cout << "testing: " << c << std::endl;
  std::cout << "why does this not print?" << std::endl;
  return 0;
}

运行结果 #

$ ./test
testing: $ echo $?
0

原因分析 #

向std::cout输出const char*类型的nullptr属于C++标准中的未定义行为，而GCC的实现会将这个操作判定为错误，直接让std::cout进入错误状态（触发failbit）。

一旦流处于错误状态，后续所有的输出操作都会被直接跳过——这就是第二行文本完全没输出、甚至std::endl的换行和刷新都没执行的原因。

程序退出码为0是因为流的错误状态不会自动终止程序，除非你通过std::cout.exceptions()手动设置了对应的异常触发规则。

如果要验证流的错误状态，可以在输出c后添加检查：

std::cout << "testing: " << c << std::endl;
if (!std::cout) {
    std::cerr << "cout已进入错误状态!" << std::endl;
}

要避免这个问题，可将空指针转换为void*类型输出，这样会打印指针的地址值（nullptr通常显示为0x0），不会触发流错误：

std::cout << "testing: " << static_cast<void*>(c) << std::endl;

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ajoseps