在 C++20 之前使用 malloc 進行 int 未定義行為

Question

有人告訴我，在 C++20 之前，以下代碼的行為未定義：

int *p = (int*)malloc(sizeof(int));
*p = 10;

真的嗎？

爭論是int object 的生命周期在分配值之前沒有開始（ P0593R6 ）。 要解決此問題，應使用放置new ：

int *p = (int*)malloc(sizeof(int));
new (p) int;
*p = 10;

我們真的必須調用一個默認構造函數來啟動 object 的生命周期嗎？

同時，代碼在純 C 中沒有未定義的行為。 但是，如果我在 C 代碼中分配一個int並在 C++ 代碼中使用它怎么辦？

// C source code:
int *alloc_int(void)
{
    int *p = (int*)malloc(sizeof(int));
    *p = 10;
    return p;
}

// C++ source code:
extern "C" int *alloc_int(void);

auto p = alloc_int();
*p = 20;

它仍然是未定義的行為嗎？

Answer 1

這是真的嗎？

是的。 從技術上講，不屬於：

int *p = (int*)malloc(sizeof(int));

實際上創建了一個int類型的 object ，因此取消引用p是 UB，因為那里沒有實際的int 。

我們真的必須調用默認構造函數來啟動 object 的生命周期嗎？

您是否必須按照 C++ object model 來避免 C++20 之前的未定義行為？ 是的。 如果您不這樣做，任何編譯器實際上會造成傷害嗎？ 不是我知道的。

[...] 它仍然是未定義的行為嗎？

是的。 在 C++20 之前，您實際上還沒有在任何地方創建int object 所以這是 UB。

Answer 2

是的，是UB。 枚舉了int可以存在的方式列表，但沒有一個適用於此，除非您認為 malloc 是非因果的。

它被廣泛認為是標准中的一個缺陷，但重要性不高，因為 C++ 編譯器圍繞 UB 的特定位所做的優化不會導致該用例出現問題。

至於第二個問題，C++ 沒有規定 C++ 和 C 如何交互。 因此，與 C 的所有交互都是... UB，也就是 C++ 標准未定義的行為。