如果没有在 malloc 中创建对象，那么为什么这段代码有效？

Question

当我们在 c++ 中对类使用 malloc/free 时，不会创建对象。那么为什么这段代码有效呢？ 如果一个对象没有被创建，那么它一定不能给出下面提到的输出。

class Test
{
public:
    Test()
    {
        cout << "Test : ctor\r\n";
    }
    ~Test()
    {
        cout << "Test : dtor\r\n";
    }
    void Hello()
    {
        cout << "Test : Hello World\r\n";
    }
};

int main()
{

    cout << "2\n";
    Test* t2 = (Test*) malloc(sizeof Test);
    t2->Hello();
    free(t2);

    return 0;
}


OUTPUT:
Hello World

Answer 1

未定义的行为是简短的回答。长答案是，因为您的类没有直接调用它们的虚拟方法，所以只是一个带有隐式 this 参数的函数调用，该参数指向您分配的内存。也就是说，如果您的任何方法要访问 this，则会导致更多未定义行为，因为尚未构造该对象。

从哥伦布和 LRIO 公然盗取：

[C++11: 3.8/1]: 对象的生命周期是对象的运行时属性。如果一个对象是一个类或聚合类型，并且它或其成员之一由非平凡默认构造函数的构造函数初始化，则称该对象具有非平凡初始化。 [ 注意： 由普通复制/移动构造函数进行的初始化是非普通初始化。 ——尾注]

关键位是it，指向对象的指针可以包含数据，而不仅仅是存储成员的地方。由实现决定它是什么。

Answer 2

当我们在 c++ 中对类使用 malloc/free 时，不会创建对象。那为什么这段代码有效呢？

这取决于您如何定义“作品”，这是一个非常模糊的术语，在此类问题中您通常应该避免使用它。

我认为代码不“工作”：它有一个错误。它被打破。在任何给定的执行运行中，它都可能失败。它可能会崩溃。它可以打开一个虫洞。

什么是错误？错误是您正在调用未定义的行为。您为Test 对象分配了内存，但您从未创建过Test 对象来放置。然后，您对内存执行操作，就好像它包含 Test 对象一样，但它没有。

[C++11: 12.1/5]: [..]如果不是用户提供的默认构造函数是微不足道的[..] 否则默认构造函数是非-琐碎。

[C++11: 3.8/1]: 对象的生命周期是对象的运行时属性。 如果一个对象是类或聚合类型，并且它或其成员之一由非平凡默认构造函数的构造函数初始化，则称该对象具有非平凡初始化。 strong> [ 注意： 由普通的复制/移动构造函数初始化是非普通的初始化。 —结束注释] T 类型对象的生命周期开始于：

• 获得了具有适合 T 类型的正确对齐和大小的存储，并且
• 如果对象有非平凡初始化，则其初始化完成。

T 类型对象的生命周期在以下时间结束：

• 如果 T 是具有非平凡析构函数 (12.4) 的类类型，则析构函数调用开始，或者
• 对象占用的存储空间被重用或释放。

[C++11: 3.8/3]: 本国际标准中赋予对象的属性仅在其生命周期内适用于给定对象。 [..]

[C++11: 3.8/5]: 在对象的生命周期开始之前，但在分配对象将占用的存储空间之后 [..] 任何指向该对象所在存储位置的指针或被定位可以使用，但仅限于有限的方式。 [..] 这样的指针可能会被取消引用，但生成的左值只能以有限的方式使用，如下所述。如果出现以下情况，则程序具有未定义的行为：

• [..]
• 指针用于访问非静态数据成员或调用对象的非静态成员函数
• [..]

你看到的是机会成功：你的程序没有错误的假象。这是因为你的计算机执行的不是C++程序，而是机器码，有时在从C++抽象到机器码的翻译过程中，会丢失先决条件的破坏。

更具体地说，您的计算机并不关心您的程序是否以这种特定方式被破坏，因为它不需要做任何依赖于您现有对象的事情。这些成员函数不会触及任何实例数据，因此您的计算机永远不会意识到代码是错误的。

这并不意味着代码“有效”。

Answer 3

_{来自 C++11 FD 的所有引用。}

您的代码几乎没问题。问题是您的类具有非平凡的初始化，因为它具有用户提供的因此非平凡的默认构造函数 - [basic.life]/1：

如果一个对象属于 类或聚合类型，它 [..] 由 一个普通的默认构造函数以外的构造函数。

因此该对象在整个程序中都不是活动的，这在上面的引用之后得到了澄清：

T 类型对象的生命周期开始于：

• 存储与 获得类型 T 的正确对齐和大小，并且
• 如果对象 有非平凡的初始化，它的初始化已经完成。

...因此根据 [basic.life]/5 的 UB：

在对象的生命周期开始之前但在存储之后 对象将占用的已分配 [..] 任何指针 指对象将或曾经位于的存储位置 可以使用，但只能以有限的方式使用。 [..] 否则，这样的指针 指分配的存储（3.7.4.2），并且使用指针就像 指针类型为void*，定义明确。这样的指针可能是 取消引用，但生成的左值只能在有限的情况下使用 方式，如下所述。如果出现以下情况，则程序具有未定义的行为：

• 指针用于访问非静态数据成员或调用 对象的非静态成员函数，或