&a[n] 是否有效，其中 n 是数组的大小？ [复制]答案

【问题标题】：Is &a[n] valid, where n is the size of the array? [duplicate]&a[n] 是否有效，其中 n 是数组的大小？ [复制]
【发布时间】：2014-10-10 00:08:32
【问题描述】：

考虑以下简单代码对数组进行排序。

int myarray[4] = {};
std::sort(myarray, myarray + 4);

我知道创建一个指向 C 样式数组末尾之后的指针是有效的。

我最近看到过这样的代码：

std::sort(myarray, &myarray[4]);

我不确定这是否有效，因为它取消引用数组边界之外的元素，即使元素值没有用于任何事情。

这是有效的代码吗？

【问题讨论】：

Discussed in depth here 。 C++ 的结论似乎是 C++03 标准不清楚它是否有效。（这个线程出现在 C++11 完成之前）。
@MattMcNabb：C++14 包含它吗？
这个问题已经存在多年了，是时候让 CWG 中的某个人一劳永逸地解决它了 >.>
@BenVoigt 请注意（a）该问题是在 C++11 之前解决 DR232 的问题，并且（b）接受的答案是错误的。
@BenVoigt 他从一些不相关的标准引用开始，然后做出完全没有根据的结束声明“在我看来，这似乎暗示是的，你可以合法地取消引用它，但是阅读或写入的结果位置未指定。”。

【解决方案1】：

A[i] 在语法上等同于 *(A + i) 用于数组或指针 A。
所以&A[i] 在语法上等价于&(*(A + i))。

当*(A + i) 没有未定义的行为时，&(*(A + i)) 的行为将与A + i 相同。

问题在于myarray[4] 在语法上等价于*(myarray + 4)，它取消引用数组边界之外的位置。根据标准，这是未定义的行为。

所以你绝对应该更喜欢myarray + 4 而不是&myarray[4] - 后者是未定义的行为。

&myarray[4] 具有“正确”行为，大多数（如果不是全部）编译器不会根据标准使其免于 未定义 行为。

【讨论】：

【解决方案2】：

它有效的原因与您的原件有效的原因相同：它可以确定该元素将在哪里。在后一种情况下，仅仅因为它标识了一个不存在的元素，因为它没有尝试访问它，所以没有问题。

或者，更简洁地说：myarray+4 和 &myarray[4] 是同义词。

【讨论】：

是吗？确定取消引用不存在的元素后跟地址是有效的吗？证据在哪里？
ISO 2012 C++ 标准的第 5.2.1 节：“表达式 E1[E2] 与 *((E1)+(E2)) 相同（根据定义）”重复数据删除器有点模糊 - - 我相信他指的是下标等同于取消引用这一事实，因此前缀“&”没有帮助，因为您已经在 UB 土地上。当然，这不仅仅是有点挑剔 - 我真的怀疑那里有任何编译器不会做你期望的事情。
@joeking：问题仍然是“那是有效的代码吗”，唯一有效的标准是标准，而不是“它似乎碰巧有效，我期望如此”。
@joeking 如果我使用在调试模式下向数组添加边界检查的编译器会发生什么？
@joeking 这样的编译器只会在直接使用数组时执行它。从技术上讲，由于强制转换，代码是 UB，所以编译器的手被束缚了。

【解决方案3】：

该标准要求指向数组末尾的指针是该指针所具有的有效值。（这并不意味着可以取消引用）。

这在一些地方是必需的，例如在指针比较（5.9，关系运算符）中：

如果两个指针指向同一个数组的元素或一个超出数组末尾，指向高下标对象的指针比较高。

这实际上依赖于 STL。迭代器的“end()”函数相当于数组末尾的1。

我还在第 27.6.2 节：流缓冲区要求中看到了这一点

所以你的 sn-p：

std::sort(myarray, &myarray[4]);

与使用int的向量基本相同

  vector<int> yourArray;
  std::sort(yourArray.begin(), yourArray.end());

【讨论】：

结束后指针的有效性是毋庸置疑的。问题是在给定int arr8[count]; 的情况下&arr[count] 是否有效。
这有什么不同？如果数组大小为 4，则 &array[3] 是指向最后一个的指针，而 &array[4] 是指向过去 1 的指针。
中间取消引用？？
什么？请把它拼出来。 "&myarray[4]" 不会取消引用任何内容 - 它需要地址，其中 "* & myarray[4]" 确实是无效的，因为您将取消引用指向末尾的指针。
&arr[count] 取消引用末尾的一个（即 UB），然后获取地址。 arr+count 没有。问题是，由于标准的一些扭曲或明确的规则，尽管取消引用，第一个是否有效。在那里，常识和“它似乎有效”都不是可接受的答案。

【解决方案4】：

根据 C99 标准中的 §6.5.3.2，其有效 C:

一元 & 运算符产生其操作数的地址。如果操作数类型为“type”，结果类型为“pointer to type”。如果操作数是一元 * 运算符的结果，既不是该运算符也不是 & 运算符被求值，结果是好像两者都被省略了

在 C++ 中似乎没有等效的对应物，可能是由于运算符重载。

【讨论】：

C++ 中没有 6.5.3.2。您似乎引用了 C 标准。
@MattMcNabb：C++ 中没有这样的规则（从 2011 ISO C++ 标准开始，除非我遗漏了什么）。
which is probably an oversight 更可能没有包含它，因为 C++ 的运算符重载使得很难定义一个包罗万象的规则。
这是 C 1999 标准的 6.5.3.2。所以在 C99 中，"&*X" 。它还说“操作数是 [] 运算符的结果，既不计算 & 运算符，也不计算 [] 所隐含的一元 *，结果就像删除了 & 运算符和 [] 运算符改为 + 运算符。”
@user657267：超载会造成什么困难？它可以只声明该规则仅适用于内置的一元 & 运算符，而不适用于任何具有相同名称的重载运算符。