将新放置到缓冲区后，缓冲区和实例是否具有相同的 void* 地址？答案

【问题标题】：After placement-new into buffer, do buffer and instance have same void* address?将新放置到缓冲区后，缓冲区和实例是否具有相同的 void* 地址？
【发布时间】：2018-06-18 05:17:28
【问题描述】：

请看下面的代码：

unsigned char* p = new unsigned char[x];
CLASS* t = new (p) CLASS;
assert((void*)t == (void*)p);

我可以假设(void*)t == (void*)p吗？

【问题讨论】：

AFAIK 是，如果 T 不是数组。
C++规范中有定义保证吗？
相关，可能重复？ stackoverflow.com/questions/47653305/…
不同的是，在你的链接中，它比较了2个类实例指针，在这篇文章中，它想比较原始缓冲区地址和新放置类实例指针地址。
我记得对象的普通放置新函数被定义为只返回参数指针。

标签： c++ c++11 language-lawyer placement-new

【解决方案1】：

是的，你可以。我相信有几条规定可以保证这一点。

[expr.new]/10 - 强调我的

new-expression 将请求的空间量传递给分配函数作为 std::size_t 类型的第一个参数。 那个参数不得小于被创建对象的大小；它可能大于正在创建的对象的大小，仅当该对象是一个数组。对于 char 和 unsigned char 数组， new-expression 的结果与地址之间的差异分配函数返回的应该是整数倍最严格的基本对齐要求（[basic.align]）对象类型，其大小不大于所要数组的大小创建的。 [注：因为分配函数假定返回指向为任何对象适当对齐的存储的指针具有基本对齐的类型，对数组分配的这种约束开销允许将字符数组分配到稍后将放置哪些其他类型的对象。 ——尾注]

在我看来，新表达式必须在分配函数返回的确切地址处创建一个对象（假设它不是数组类型）。由于您使用的是内置的placement new，这将我们带到以下
[new.delete.placement]
这些函数是保留的，C++程序可能没有定义函数取代标准 C++ 库中的版本（[约束]）。 ([basic.stc.dynamic]) 的规定不适用到 operator new 和 operator delete 的这些保留放置形式。
```
void* operator new(std::size_t size, void* ptr) noexcept;
```
返回：ptr。

备注：故意不做其他动作。
这保证您传递给表达式的地址是您分配的字符数组对象的确切地址。这是因为转换为void* 不会更改源地址。

我认为保证地址相同就足够了，即使指针通常不可互换。所以根据[expr.eq]/1（感谢@T.C.）：

两个相同类型的指针比较相等当且仅当它们是都为null，都指向同一个函数，或者都代表同一个地址（[basic.compound]）。

比较结果必须为真，因为地址相同。

【讨论】：

MSVC 在创建带有新位置的数组时似乎返回了一个不同的指针：stackoverflow.com/questions/15254/…
@HolyBlackCat - 是的，这是我不想踏入的黑暗角落。如果T 原来是一个数组，我将删除它。
我认为您无论如何都不应该删除它，这是一个很好的答案。我还发现：[expr.new] 1 "如果实体是非数组对象，则 new 表达式返回指向创建的对象的指针。如果是数组，则 new 表达式返回指针到数组的初始元素。” 这似乎允许 MSVC 对数组的奇怪处理。
@HolyBlackCat - 我认为第一个引用段落中的注释解释了原因。这是为了让char 数组“与任何对象对齐”，正如operator new 返回的内存所假定的那样。
最后，[expr.eq]/2.2 说，除了这里不相关的例外，如果两个指针表示相同的地址，则它们比较相等（即使它们的值不同，就像这里的情况一样)。

【解决方案2】：

我可以假设(void*)t == (void*)p吗？

不一定。

如果类的作者重载CLASS::operator new(size_t, unsigned char*)，例如，该运算符可以返回除第二个参数以外的任何内容，例如：

struct CLASS
{
    static void* operator new(size_t, unsigned char* p) { return p + 1; }
};

如果您希望这个新表达式调用the standard non-allocating placement new operator，代码需要

包括标题<new>。
确保将void* 参数传递给它。
使用范围解析运算符 :: 作为前缀以绕过 CLASS::operator new（如果有）。

例如：

#include <new> 
#include <cassert> 

unsigned char p[sizeof(CLASS)];
CLASS* t = ::new (static_cast<void*>(p)) CLASS;
assert(t == static_cast<void*>(p));

在这种情况下确实是t == static_cast<void*>(p)。

事实上，这就是 GNU C++ 标准库所做的：

template<typename _T1, typename... _Args>
inline void _Construct(_T1* __p, _Args&&... __args) { 
    ::new(static_cast<void*>(__p)) _T1(std::forward<_Args>(__args)...); 
}

【讨论】：