在堆上创建多维数组

Question

经过一些实验，我想出了这四种在堆上创建多维数组的方法（1 和 2 有点相同，只是我想要参考 1 的结果）：

#include <memory>
#include <iostream>

template <typename T>
void printArr(T const &arr)
{
    std::cout << typeid(T).name() << "\t";
    for (int x = 0; x < 2; ++x)
        for (int y = 0; y < 2; ++y)
            for (int z = 0; z < 2; ++z)
                std::cout << arr[x][y][z] << " ";
    std::cout << std::endl;
}


int main()
{
    int(&arr)[2][2][2] = reinterpret_cast<int(&)[2][2][2]>(*new int[2][2][2]{ { { 1,2 },{ 3,4 } }, { { 5,6 },{ 7,8 } } });
    printArr(arr);
    delete[] &arr;

    int(*arr2)[2][2] = new int[2][2][2]{ { { 1,2 },{ 3,4 } },{ { 5,6 },{ 7,8 } } };
    printArr(arr2);
    delete[] arr2;

    std::unique_ptr<int[][2][2]> arr3(new int[2][2][2]{ { { 1,2 },{ 3,4 } },{ { 5,6 },{ 7,8 } } });
    printArr(arr3);

    std::unique_ptr<int[][2][2]> arr4 = std::make_unique<int[][2][2]>(2);
    printArr(arr4);

    return 0;
}

在各种在线编译器上对此进行了测试，没有问题，所以我想知道它们是否也是有效的方法？

这是演示 https://ideone.com/UWXOoW 和输出：

int [2][2][2]   1 2 3 4 5 6 7 8
int (*)[2][2]   1 2 3 4 5 6 7 8
class std::unique_ptr<int [0][2][2],struct std::default_delete<int [0][2][2]> > 1 2 3 4 5 6 7 8
class std::unique_ptr<int [0][2][2],struct std::default_delete<int [0][2][2]> > 0 0 0 0 0 0 0 0

Answer 1

我认为您的第一个示例是未定义的行为，或者至少会在您尝试通过引用 arr 实际访问数组时导致未定义的行为。

new int[2][2][2] 创建一个包含两个 int[2][2] 的数组。它会返回一个指向该数组第一个元素的指针 ([expr.new] §1)。但是，指向数组第一个元素的指针和指向数组本身的指针不是pointer interconvertible。我不确定哲学问题是否有明确的答案“取消引用无效指针的行为本身是否已经构成未定义的行为？”。但至少访问从您的 reinterpret_cast 获得的参考肯定会违反strict aliasing rule。其他三个应该没问题。

编辑：

由于似乎仍有一些混乱，这里对我的论点进行更详细的解释：

new int[2][2][2]

创建一个包含两个int[2][2] 的数组，并返回一个指向该数组第一个元素的指针，即指向第一个int[2][2] 子对象的指针在 这个数组中，不是完整的数组对象本身。

如果你想从new 得到一个int(*)[2][2][2]，你可以，例如，做

new int[1][2][2][2]