从困惑到根源：深入剖析inline使用不当导致的编译期Null指针异常排查过程

引言

在软件开发中，inline 是一个强大的工具，它可以让函数在被调用时直接展开内联到调用点，从而消除函数调用的开销。然而，inline使用不当也可能导致意外的错误，例如编译期NullPointerException 。

本文将以一个真实案例为基础，带领读者深入剖析一次因inline使用不当导致的编译期Null指针异常的排查过程。通过逐步分析代码，我们将找出引发异常的根源，并提出针对性的解决建议，帮助开发者避免类似错误。

错误的出现

周五的下午，我哼着小曲和往常一样合完代码。准备运行试试看，结果build时发现了这样一个异常：

InlineParameterChecker NullPointerException

一般对inline函数来说，出现NullPointerException意味着函数被调用时，传递的参数为null。于是我快速扫视了一下inline函数的调用点，结果并没有发现明显的问题：

inline void foo(const char* str) {
  if (str == nullptr) {
    throw std::invalid_argument("str cannot be nullptr");
  }
  // ...
}

void bar() {
  const char* str = "Hello World";
  foo(str);
}

从这段代码中可以看出，foo函数在被调用时，传递的参数str是一个合法的非空指针。那么，问题出在哪里呢？

深入分析

为了找出问题的根源，我决定深入分析代码。首先，我注意到bar函数中有一个局部变量str，它被初始化为"Hello World"。然而，在foo函数中，并没有对这个局部变量进行任何操作。

void bar() {
  const char* str = "Hello World";  // 局部变量str
  foo(str);  // 传递局部变量str
}

这让我产生了一个疑问：foo函数中的str参数是如何获得值的？

答案是：inline 。由于foo函数被声明为inline，编译器会在编译阶段将foo函数展开内联到bar函数中。因此，在编译后的代码中，foo函数中的str参数实际上引用的是bar函数中的局部变量str。

// 编译后的代码
void bar() {
  const char* str = "Hello World";
  if (str == nullptr) {
    throw std::invalid_argument("str cannot be nullptr");
  }
  // ...
}

问题的根源

现在，问题的根源变得清晰了：在编译后的代码中，foo函数的str参数引用的是bar函数中的局部变量str。然而，在bar函数返回后，局部变量str的生存期就结束了，但foo函数中的str参数仍然指向这块已经释放的内存。

当foo函数中的str参数被解引用时，就会发生NullPointerException。

解决方法

要解决这个问题，我们需要确保foo函数中的str参数在bar函数返回后仍然有效。一种方法是将局部变量str声明为静态变量：

void bar() {
  static const char* str = "Hello World";  // 静态局部变量str
  foo(str);
}

这样，str变量的生存期就与bar函数的生存期相同，从而确保foo函数中的str参数在bar函数返回后仍然有效。

总结

这次排查过程让我对inline的使用有了更深入的理解。inline是一个强大的工具，但使用不当也可能导致意外的错误。在使用inline时，开发者需要特别注意函数参数的生存期，确保参数在函数返回后仍然有效。

通过这篇博文，我希望能够帮助开发者避免类似的错误，提高代码质量和调试效率。