Question

今天我写了一些看起来像这样的东西：

void foo(std::vector<char>&v){
    v.push_back('a');
    char*front=&v.front();
    char*back=&v.back();
    size_t n1=back-front+1;
    v.push_back('b');//This could reallocate the vector elements
    size_t n2=back-front+1;//Is this line valid or Undefined Behavior ?
}

如果我再次按'b'时会发生重新分配，我还可以计算两个指针的差异吗？

在阅读了相关标准的几次之后，我仍然无法在这一点上思考。

C ++ 11 5.7.6 ：当减去指向同一数组对象元素的两个指针时，结果就是它的差异两个数组元素的下标。结果的类型是实现定义的有符号整数类型;此类型应与标题（18.2）中定义为std :: ptrdiff_t的类型相同。如对于任何其他算术溢出，如果结果不适合所提供的空间，则行为未定义。换句话说，如果表达式P和Q分别指向数组对象的第i个和第j个元素，表达式（P） - （Q）具有值i-j，条件是该值适合std :: ptrdiff_t类型的对象。此外，如果表达式P指向数组对象的元素或者指向最后一个元素的元素一个数组对象，表达式Q指向同一个数组对象的最后一个元素，即表达式（（Q）+1） - （P）具有与（（Q） - （P））+ 1和 - （（P） - （（Q）+1））相同的值，并且如果值为零则为零该表达式P指向数组对象的最后一个元素之后的一个，即使表达式（Q）+1没有指向数组对象的元素。 除非两个指针都指向同一个数组对象的元素，否则在数组对象的最后一个元素之后，行为未定义。

当然我知道它有效，我只是想知道它是否合法。

Answer 1

删除对象的指针是有毒的：除了给它们一个新值之外，不要触摸任何其他东西。存储器跟踪系统可以捕获对回收的指针值的使用。但是，我不知道是否存在这样的系统。

相关引用是3.7.4.2 [basic.stc.dynamic.deallocation]第4段：

如果在标准库中赋予释放函数的参数是一个不是空指针值的指针，则释放函数将释放指针引用的存储，使得所有指向的任何部分的指针无效解除分配存储。使用无效指针值（包括将其传递给释放函数）的效果未定义。

当调整std::vector<...>的大小时，它会跳过许多箍（分配器），默认情况下最终会调用释放函数。

Answer 2

严格来说，这是UB。但是，您始终可以将char *指针转换为uintptr_t（如果存在），然后安全地减去生成的整数。

void foo(std::vector<char>&v){
    v.push_back('a');
    auto front= uintptr_t (&v.front());
    auto back = uintptr_t (&v.back());
    size_t n1=back-front+1;
    v.push_back('b');//This could reallocate the vector elements
    size_t n2=back-front+1;
}

Answer 3

这个特例是安全但丑陋和误导。

行v.push_back('b');//This could reallocate the vector elements可能会导致您的容器重新分配。在这种情况下，下一行将使用不存在的front和back指针。即使是悬空指针，计算两个地址的差异也是安全的。什么是不安全的是取消引用它们。

正确的解决方案是使用vector::count()函数，它将始终保持同步。如果您（由于某种原因）不想打电话vector::count()，您应该使用++n1。

在删除的数组上进行指针运算仍然合法吗？

3 个答案: