c++ - 为什么 new int() 像 C++ 中的数组一样工作？

Question

据我所知

int* p = new int();

有点像用构造函数创建一个 int。如果是这样，为什么下面的代码像数组一样工作？

int* p = new int();
    
*p = 5;
    
p[1] = 15;
    
for (int i = 0; i < 2; i++)
    cout << p[i] << endl;

5
15

Answer 1

Why does new int() work like an array in C++?

p[1] 等价于*(p + 1)，它只是取消引用指针以访问存储在它指向的内存位置中的值，该表示法类似于数组表示法，它是允许的，并且比指针表示法更受欢迎，因为它更具可读性。

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As far as I understand

 int* p = new int();

Is something like creating an int with a constructor.

是的，但这还不是全部，您还在为一个 int 分配内存并将内存地址分配给指针 p。

请注意，它可能是 int* p = new int[2]，它是完全相同的指针，但在这种情况下，new 返回的内存块是好的对于 2 int 而不仅仅是一个，顺便说一句，这将使您的其余代码有效，除了您不这样做的事实 delete new 分配的内存，这会导致内存泄漏。

现在考虑以下代码:

int arr[10];
int* p = arr;

在这种情况下，您有完全相同的指针，但它将指向具有自动存储持续时间的数组的第一个元素。

指针不知道它指向多少内存，因为它指向给定内存块中的第一个元素，对于程序来说，该 block 有多大并不明显。在索引指针时，程序员有责任不超出该内存。

需要注意的一件重要事情是，在某些情况下，其他语言可能会阻止您涉足其中，而 C++ 不会，它相信程序员会生成正确的代码，这就是为什么通常更难成为 C++程序员。

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正如已经指出的，您的程序在 undefined behavior 中产生在访问 p[1] 时。请注意链接资源的第一个短语，它只是说明:

[Undefined behavior] renders the entire program meaningless if certain rules of the language are violated

这里就是这种情况，您正在访问的内存位于手动内存分配定义的范围之外。事实上，输出是你所期望的是(坏，我会说)运气的问题，它可能今天输出正确的结果，明天就崩溃了，谁知道呢。

从上面的例子可以看出，这种情况很难诊断，这3个样本是完全相同的类型。

无论如何，有一些方法可以像这样诊断内存问题，例如 valgrind和 gcc address sanitizer ,等等。

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附带说明，避免使用原始指针，使用 smart pointers或 C++ containers 之一如果可能的话。

我还鼓励您获得有关 OOP RAII principles 的相关主题的一些知识.