memmove 是否复制 0 个字节但引用越界安全

Question

我在网上读到memmove 如果要复制的字节数为 0，则预计不会执行任何操作。但是我想知道的是，是否预计不会读取源和目标指针案例

下面是我的部分代码的简化版，我感兴趣的部分是shiftLeft：

#include <array>
#include <cstring>
#include <iostream>

class Foo final {
    unsigned just       = 0;
    unsigned some       = 0;
    unsigned primitives = 0;
};

template <unsigned Len>
class Bar final {
    unsigned             depth = 0;
    std::array<Foo, Len> arr;

public:
    Bar() = default;

    // Just an example
    void addFoo() {
        arr[depth] = Foo();
        depth++;
    }

    void shiftLeft(unsigned index) {
        // This is what my question focuses on
        // If depth is 10 and index is 9 then index + 1 is out of bounds
        // However depth - index - 1 would be 0 then
        std::memmove(
            &arr[index],
            &arr[index + 1],
            (depth - index - 1) * sizeof(Foo)
        );
        depth--;
    }
};

int main() {
    Bar<10> bar;
    for (unsigned i = 0; i < 10; ++i)
        bar.addFoo();
    bar.shiftLeft(9);
    return 0;
}

当Len 是10，depth 是10，并且index 是9 时，index + 1 会读出越界。然而，在这种情况下，depth - index - 1 也是0，这意味着memmove 不会执行任何操作。这段代码安全吗？

Answer 1

memmove 函数将复制 n 字节。如果n 为零，它什么也不做。

唯一可能的问题是，index 已经是数组元素的最大值：

&arr[index + 1]

但是，您可以引用数组中的数组元素（根据指向它们的指针）或数组末尾之外的假设元素。

您可能不会取消引用后者，但您在这里没有这样做。换句话说，虽然 arr[index + 1] 本身会尝试取消引用，因此无效，但评估它的 地址 就可以了。

C++20 [expr.add]:

当一个整数类型的表达式被添加到指针或从指针中减去时，结果具有指针操作数的类型。如果表达式P 指向带有n 元素的数组对象x 的元素x[i]，则表达式P + J 和J + P（其中J 的值为j）指向（可能是假设的）元素x[i + j] if 0 ≤ i + j ≤ n；否则，行为未定义。

注意if 0 ≤ i + j ≤ n 子句，尤其是最后的≤。对于数组int x[10]，表达式&(x[10]) 是有效的。

[basic.compound]（我的重点）也涵盖了它：

指针类型的值是指向或超过对象末尾的指针表示该对象在内存中占用的第一个字节的地址或对象占用的存储空间结束后内存中的第一个字节，。