是否在非数组指针的末尾创建一个指针，该指针不是从 C++17 中的一元运算符和未定义行为派生的？

Question

C++17 标准似乎说，如果指针指向数组元素，则只能将整数添加到指针，或者，作为特殊例外，指针是一元运算符 & 的结果：

8.5.6 [expr.add] 描述对指针的加法：

当一个整数类型的表达式被添加到指针或从指针中减去时，结果具有指针操作数的类型。如果表达式 P 指向具有 n 个元素的数组对象的元素 x[i] x，则表达式 P + J 和 J + P（其中 J 的值为 j）指向（可能-假设的）元素 x[i + j] 如果 0 ≤ i + j ≤ n； 否则，行为未定义。

此引用包含non-normative 脚注：

为了这个目的，一个不是数组元素的对象被认为属于一个单元素数组； 见 8.5.2.1

引用 8.5.2.1 [expr.unary.op] 讨论一元 & 运算符：

一元 & 运算符的结果 是一个指向其操作数的指针...对于指针算术 (8.5.6) 和比较 (8.5.9, 8.5.10)，一个对象不是数组元素其地址是以这种方式获取的被认为属于具有一个 T 类型元素的数组。

非规范脚注似乎有点误导，因为它引用的部分描述了特定于一元运算符 & 的结果的行为。似乎没有任何东西允许将其他指针（例如来自非数组 new）视为单元素数组。

这似乎表明：

void f(int a) {
    int* z = (new int) + 1; // undefined behavior
    int* w = &a + 1; // ok
}

这是对 C++17 所做更改的疏忽吗？我错过了什么吗？是否有理由只为一元运算符&提供“单元素数组规则”？

注意：如标题中所述，此问题特定于 C++17。 C 标准和 C++ 标准的早期版本包含不再存在的清晰规范语言。像 this 这样较老的模糊问题不相关。

Answer 1

是的，这似乎是c++17 标准中的一个错误。

int* z = (new int)+1; // undefined behavior.
int* a = new int;
int* b = a+1; // undefined behavior, same reason as `z`
&*a; // seeming noop, but magically makes `*a` into an array of one element!
int* c = a+1; // defined behavior!

这太荒谬了。

8.5.2.1 [expr.unary.op]

[...] 以这种方式获取地址的不是数组元素的对象被认为属于具有一个 T 类型元素的数组

一旦被 8.5.2.1 “祝福”，对象就是一个元素的数组。如果您没有通过至少一次调用& 来祝福它，那么它从未被 8.5.2.1 祝福过，并且不是一个元素的数组。

它在c++20 中被修复为defect。