指向派生对象数组的基指针

Question

在今天早些时候提出的问题以及大量相似的主题问题之后,我在这里从标准的角度询问这个问题.

struct Base
{
  int member;
};

struct Derived : Base
{
  int another_member;
};

int main()
{
  Base* p = new Derived[10]; // (1)
  p[1].member = 42; // (2)
  delete[] p; // (3)
}

根据标准(1)是格式良好的,因为Dervied*(这是new-expression的结果)可以隐式转换为Base*(C++ 11 draft,§4.10/ 3):

类型为"指向cv D的指针"的prvalue ,其中D是类类型,可以转换为类型为"指向cv B的指针"的prvalue ,其中B是D的基类(子句10).如果B是D不可访问(第11条)或模糊(10.2)基类,需要这种转换的程序是不正确的.转换的结果是指向派生类对象的基类子对象的指针.空指针值将转换为目标类型的空指针值.

(3) 由于§5.3.5/ 3导致未定义的行为:

在第一个备选(删除对象)中,如果要删除的对象的静态类型与其动态类型不同,则静态类型应为要删除的对象的动态类型的基类,静态类型应具有虚拟析构函数或行为未定义.在第二个备选(删除数组)中,如果要删除的对象的动态类型与其静态类型不同,则行为未定义.

(2)根据标准是合法的还是会导致形成不良的程序或不明确的行为？

编辑:更好的措辞

Answer 1

如果您查看表达式p[1], pis a Base*（Base是完全定义的类型）和1is an int，那么根据 ISO/IEC 14882:2003 5.2.1 [expr.sub] 该表达式是有效的并且与 相同*((p)+(1))。

从5.7 [expr.add] / 5开始，当一个整数与一个指针相加时，只有当指针指向数组对象的一个​​元素并且指针算术的结果也指向该数组对象的一个​​元素时，结果才是明确定义的数组对象或数组末尾的一个对象。p但是，并不指向数组对象的元素，它指向对象的基类子对象Derived。作为Derived数组成员的是对象，而不是Base子对象。

请注意，在 5.7 / 4 下，出于加法运算符的目的，Base子对象可以被视为大小为 1 的数组，因此从技术上讲，您可以形成地址p + 1，但作为“最后一个元素过去一个”指针，它不指向Base对象，尝试读取或写入该对象将导致未定义的行为。