使用指针显式调用指向对象的析构函数后，指针持有什么样的值？答案

【问题标题】：What kind of value does a pointer hold after using it to explicitly call the pointed object's destructor?使用指针显式调用指向对象的析构函数后，指针持有什么样的值？
【发布时间】：2020-09-07 00:50:02
【问题描述】：

来自https://timsong-cpp.github.io/cppwp/basic.compound#3：

指针类型的每个值都是以下之一：

指向对象或函数的指针（据说该指针指向对象或函数），或

超过对象末尾的指针 ([expr.add])，或

该类型的空指针值，或

一个无效的指针值。

使用指针显式调用对象的析构函数后，指针有这四种值中的哪一种？示例：

#include <vector>

struct foo {
    std::vector<int> m;
};

int main()
{
    auto f = new foo;
    f->~foo();
    // What is the value of `f` here?
}

我不相信它可以是指向对象或函数的指针。不再有可以指向的对象而且它不是函数指针。

我不相信它可以是超过对象末尾的指针。没有任何类型的指针运算，也没有涉及数组。

我不相信它可以是空指针值，因为指针不是nullptr。它仍然指向对象的存储空间，您可以使用它来执行放置new。

我不相信它可能是一个无效的指针值。无效的指针值与存储持续时间的结束相关，而不是对象的生命周期。 "A pointer value becomes invalid when the storage it denotes reaches the end of its storage duration"。存储仍然有效。

在我看来，指针没有指针值。我哪里做错了？

【问题讨论】：

只有第一点才有意义，恕我直言。仍然指向一个对象，尽管该对象处于无效状态。
@Macmade 据我了解，对象在其构造函数完成后将不复存在。编辑：我同意这可能是最有可能的答案，但我很好奇它是怎么回事。
f 的值在析构函数的显式调用期间或由于显式调用而不会改变。由于调用了析构函数，f 现在指向一个不再存在的对象。任何使用该对象的尝试（例如取消引用该指针）都会产生未定义的行为。
@FrançoisAndrieux - 在析构函数调用之后对象不再存在，因为析构函数调用标志着它的生命结束。析构函数调用不会更改（在销毁之前）保存对象地址的任何指针的值。
@FrançoisAndrieux - 该指针指向一个不再存在的对象，因为它的生命周期已经结束。它不一定是无效的指针值 - 它可以与nullptr 进行比较并测试不相等。该标准规定，在其生命周期之外使用对象会产生未定义的行为。该标准还没有说明对象生命周期结束后指针值的含义 - 这意味着，如果您尝试测试该指针的“有效性”（除了将其与 nullptr 进行比较），您在未定义行为的领域。

标签： c++ pointers language-lawyer lifetime

【解决方案1】：

它是指向对象的指针，但对象只是不在其生命周期内。

在[basic.compound], footnote 42):

对于不在其生命周期内的对象，这是它将占用或曾经占用的内存中的第一个字节。

【讨论】：

查看其他答案的评论。我不确定这是否算作不在其生命周期内的对象。我相信这仅包括正在构造或破坏的对象。但如果我错了，那么这可能是正确的答案。
@FrançoisAndrieux 我认为这仅包括正在构造或销毁的对象。在构造和销毁期间的对象被指定占用存储。脚注说“它将占据或曾经占据”。所以...
@FrançoisAndrieux 我同意正在建造和销毁的对象仍然占用存储空间。因此，脚注不是关于建造或销毁的时期，因为它说“曾经占用"。
脚注基本上说指向存储字节的指针是指向一个对象的指针，该对象可能被构造为从该字节开始占用该存储不，它不说这个。它表示指向某个特定对象（超出生命周期）的指针表示该对象将占用或过去占用的字节地址。你有一个指向特定对象的指针，而不是“一个字节的存储空间”和/或可以放置在那里的所有对象。
我不确定在析构函数结束后是否存在“不在其生命周期内的对象”之类的东西。我已经问过关于 here 的另一个问题，如果它检查出来，我会接受这个答案。编辑：虽然引用的段落似乎暗示指针不再指向对象而是指向存储。存储是对象吗？必须将指针视为指向对象的指针。如果它不是一个对象，那么问题仍然存在。

【解决方案2】：

它是一个指向不再存在的对象的指针。在标准列出的可能值中，只有 指向对象的指针 可以应用，但前提是我们将生命周期之外的对象包含在该定义中。无效如果可以包含指向没有对象的存储的指针，则可以应用。

如果这些都不适用，那么所有值的列表都会有缺陷。

如果您要在存储中创建一个新对象，那么这将适用：

[基本生活]

如果在对象的生命周期结束之后，在对象占用的存储空间被重用或释放之前，在原对象占用的存储位置创建一个新对象，一个指向原对象的指针，引用原始对象的引用或原始对象的名称将自动引用新对象，并且一旦新对象的生命周期开始，如果原始对象是透明的，则可用于操作新对象可被新对象替换（见下文）。

【讨论】：