C++标准中关于子对象的一些疑惑

Question

C++ 标准对泛左值的“动态类型”概念定义如下：

动态类型

由 glvalue 表达式表示的 glvalue 所指的最衍生对象 (1.8) 的类型 [示例：如果静态类型为“指向 B 类的指针”的指针 (8.3.1) p 指向从 B 派生的 D 类对象（第 10 条），表达式 *p 的动态类型是“D”。参考文献（8.3.2）的处理方式类似。 ——结束示例]

如果泛左值所指的不是最派生的对象，如何解释这个定义？这是否意味着“最派生对象的类型包含由glvalue表达式表示的glvalue所指的对象”？

另一个难题是关于 C++ 标准 5.7 中的第 4 段：

...如果指针操作数指向数组对象的元素，...

我想问如果指针操作数指向数组对象的一个​​元素的子对象，这个条件是否成立。举个例子，如果它不成立，那么下面代码中的行为是未定义的，对吧？

D d[10];
B *p = d; //B is a base class of D
p += 2;   //undefined behavior?

Answer 1

“问题”在这里可能比“谜题”更好。

不管怎样，关于你展示的那段代码，这很有趣。它不是未定义的，因为那段代码中的所有内容都完全由标准定义。但是，如果您希望指针算术进行动态类型识别，结果并不是您所期望的。

特别是，p 将指向距离数组开头 2 个 B 大小，而不是 2 个 D 大小。同样，这是完全定义好的。然而，访问该内存可能没有明确定义。

Answer 2

如果泛左值所指的不是最派生的对象，这个定义如何解释？

如果 glvalue 指的是一个有效的对象，它总是是构造的最衍生的对象，不一定是最衍生的类型基本类型。

例子：

class Base {};
class Derived1 : public Base {};
class Derived2 : public Derived1 {};

Base* ptr = new Derived1;

*ptr 指的是Derived1，而不是Derived2，因为构造的对象是Derived1 类型。

D d[10];
B *p = d; //B is a base class of D
p += 2;   //undefined behavior?

是的，这是未定义的行为。

Answer 3

措辞清晰。最衍生的对象暗示为完整对象、数据成员或数组元素，即它不是基类子对象。

WG21/N4527

1.8 C++ 对象模型 [intro.object]

2 对象可以包含其他对象，称为子对象。 子对象可以是一个成员子对象（9.2），一个基类子对象（第10条），或者一个数组元素。不是任何其他对象的子对象的对象称为完整对象。

3 对于每个对象x，都有一个对象称为x的完整对象，确定如下：

(3.1) — 如果x 是一个完整对象，那么x 是x 的完整对象。

(3.2) — 否则，x 的完整对象是包含x 的（唯一）对象的完整对象。

4 如果完整的对象、数据成员 (9.2) 或数组元素属于类类型，则其类型被认为是最派生类，以区别于任何基类子对象；最派生类类型或非类类型的对象称为最派生对象。

D d[10];
B *p = d; //B is a base class of D
p += 2;   //undefined behavior?

毫无疑问，这具有未定义的行为。没有关于派生类的附加规则。而且由于表达式p += 2 的每个操作数都是纯右值，因此不涉及动态类型的泛左值。

编辑：请注意，纯右值的动态类型与其静态类型相同。