指向对象表示元素的指针还是指向所提供存储元素的指针？答案

【问题标题】：Pointer to element of object representation or pointer to an element of the provided storage?指向对象表示元素的指针还是指向所提供存储元素的指针？
【发布时间】：2017-09-03 08:25:08
【问题描述】：

假设我有以下代码：

int* p = new (new unsigned char[3*sizeof(int)]) int{};
unsigned char* b = reinterpret_cast<unsigned char*>(p);
auto b2 = b + 2*sizeof(int);//it is UB if compilers do not assume that
                            //b is pointer to an unsigned char[3*sizeof(int)]
int* p2 = new (b2) int{};

如果b 不是指向为*p 提供存储的3*sizeof(int) 无符号字符数组的指针，则C++ 标准的[expr.add] 部分暗示b+2*sizeof(int) 是未定义的行为（UB ）。否则，如果编译器必须假定 b 也是指向为 *p 提供存储的 unsigned char 数组的指针，则它不是 UB。

那么标准中是否规定编译器必须假定b 是指向为*p 提供存储的unsigned char[3*sizeof(int)] 的指针？

【问题讨论】：

标签： c++ pointers language-lawyer

【解决方案1】：

根据[expr.static.cast]：

“指向 cv1 void 的指针”类型的纯右值可以转换为“指向 cv2 T 的指针”类型的纯右值，其中 T 为对象类型和 cv2 与 cv1 具有相同的 cv 限定或更高的 cv 限定。如果是原指针值表示内存中一个字节的地址A，A不满足对齐要求的 T，则结果指针值未指定。否则，如果原始指针值指向对象 a，并且有一个类型为 T（忽略 cv 限定）的对象 b 是指针可互转换的（6.9.2）对于 a，结果是指向 b 的指针。否则，指针值不会因转换而改变。

根据[expr.reinterpret.cast]：

对象指针可以显式转换为不同类型的对象指针。当一个prvalue v 对象指针类型转换为对象指针类型“pointer to cv T”，结果为static_cast(static_cast(v))。

所以我假设 b 指向三个 unsigned char 数组中的一个元素。

【讨论】：