指向零长度数组的指针的属性

Question

考虑

int main()
{
    auto a = new int[0];
    delete[] a; // So there's no memory leak
}

在复制初始化和删除之间，您是否允许读取指针a + 1？

此外，该语言是否允许编译器设置a为nullptr?

Answer 1

根据最近的 CWG 反射器讨论作为社论问题 3178的结果，new int[0]产生了当前所谓的“过去结束”指针值。

因此，a不能为空，并且a + 1由[expr.add]/4未定义。

Answer 2

    auto a = new int[0];

根据[basic.compound.3]，存储的值a必须是以下之一：

1. 指向对象（类型int）的指针
2. 超过对象末尾的指针
3. 空值
4. 无效的

我们可以排除第一种可能性，因为没有int构造类型的对象。第三种可能性被排除，因为 C++ 需要返回一个非空指针（参见[basic.stc.dynamic.allocation.2]）。因此，我们有两种可能性：指针越过对象末尾或无效指针。

我倾向于将其a视为一个过去的指针，但我没有一个有信誉的参考来明确地建立这一点。（不过，在[basic.stc] 中有强烈的暗示，看看你如何能得到delete这个指针。）所以我会在这个答案中考虑这两种可能性。

在复制初始化和删除之间，您是否允许读取指针a + 1？

该行为是未定义的，如[expr.add.4]所规定的，无论上述哪种可能性适用。

如果a是后尾指针，则认为它指向0没有元素的数组索引处的假设元素。将整数添加j到a仅在 时定义0?0+j?n，其中n是数组的大小。在我们的例子中，n是零，所以和a+j定义，只有当j是0。特别是，添加1是未定义的。

如果a无效，那么我们完全陷入“否则，行为未定义”。（毫不奇怪，定义的情况仅涵盖有效的指针值。）

此外，该语言是否允许编译器设置a为nullptr?

否。来自上述[basic.stc.dynamic.allocation.2]：“如果请求成功，则可替换分配函数返回的值是非空指针值”。还有一个脚注指出 C++（但不是 C）需要一个非空指针来响应零请求。