C++ 中的动态零长度数组

Question

#include <stdlib.h>

void *operator new[](size_t size, int n){
    if( size != 0 && n != 0 )
        return calloc(n, size);
    return calloc(1, 1);
}

int main(){

    int * p1;
    const int i = 0;

//  p1 = new (20)  int[i] ; // Case 1 (OK)
    p1 = new (20) (int[i]); // Case 2 (Warning)

    if( p1 == 0 )
        return 1;
    return 0;
}

此代码 (https://godbolt.org/g/hjo7Xn) 可以使用 Clang 6.0.0 成功编译，但是，GCC 7.3 发出警告说在 C++ 中禁止使用零长度数组。如果括号被删除（案例 1），警告就会消失。

与静态分配的零长度数组 (C++03:8.3.4/1) 不同，允许动态分配的零长度数组 (C++03:5.3.4/6)。然而，在 C++ 标准中，后者仅在遵循 new-expression 的两种可能语法路径之一时才被明确允许，即具有 new-type-id 的语法路径em> 且不带括号（案例 1）。

C++ 标准是否允许使用 new-expression 和第二个语法路径后的零长度数组，即 type-id em> 和括号（案例 2）？

唯一相关的引用是 C++03:5.3.4/5:

当分配的对象为数组时（即使用direct-new-declarator语法或new-type-id或type- id 表示一个数组类型），new-expression 产生一个指向数组初始元素（如果有的话）的指针。

措辞(if any) 将允许一个没有元素的数组，但是，似乎不清楚它是指这两种情况还是仅指具有new-type-id且没有括号的情况（案例一）。

提前致谢。

注意事项：

1. ISO/IEC 14882:2003，第 8.3.4 节，第 1 段：

   如果 constant-expression (5.19) 存在，它应该是一个整数常量表达式，并且它的值应该大于零。

2. ISO/IEC 14882:2003，第 5.3.4 节，第 6 段：

   direct-new-declarator 中的表达式 应具有非负值的整数或枚举类型 (3.9.1)。

3. ISO/IEC 14882:2003，第 5.3.4 节，第 7 段：

   当direct-new-declarator中表达式的值为零时，调用分配函数分配一个没有元素的数组。

4. ISO/IEC 14882:2003，第 5.3.4 节，第 1 段：

   新表达式：

   ::opt new new-placementopt new-type-id new-initializeropt

   ::opt new new-placementopt ( type-id ) new-initializeropt

5. 虽然以上引用来自 C++03 标准，但据我所知，这个问题在新版本的 C++ 标准（C++11、C++14 和 C++17）中仍然不清楚.
6. 有趣的 Herb Sutter 的 post 关于零长度数组。
7. 示例中的代码是来自SolidSands' SuperTest 套件的稍微修改的测试。

Answer 1

使用括号，您有一个常规的 type-id，而不是称为支持动态数组大小的 new-type-id 的特殊语法。

从 C++17 开始，标准对 type-id 的使用没有特别规定，所以问题归结为您是否可以编写

auto main() -> int
{
    using Argh = int[0];
}

你不能，因为 type-id 的类型是根据虚构的“省略实体名称的那种类型的变量或函数的声明”（C ++17 §11.1/1)，并且对于数组变量的声明，规则是“如果存在常量表达式 (8.20)，则它应为 std::size_t 类型的转换常量表达式，其值应大于零”（C++17 §11.3.4/1）。

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现在对此有相当多的解释。例如。如果没有这种合理的解释，最后的引用就不能合理地说数组大小必须是非负数并且可以表示为size_t。相反，在没有合理解释的情况下，它会字面上说像

这样的声明

int x[42];

无效（当然不是），必须表示为

int x[std::size_t(42)];

确定什么是合理的解释或过去并不容易。有人可能会问，这有意义吗？因此，对于上述情况，答案是否定的，人们可以放弃这种可能性。

但是，在某种程度上，C++14 和 C++17 越来越多，我发现早期可靠的技术失败了。但是，由于手头的问题是关于 C++03 功能的，我认为您可以相信这个答案。但如果是关于 C++14 或更高版本的问题，请记住，任何明显明确的答案都可能涉及一些主观解释，可能无法通过询问它是否有意义来解决。

Answer 2

不，零大小的情况不能使用带括号的type-id。大小为 0 的数组的行为（在当前草案中）仅针对 noptr-new-declarator ([expr.new]/7) 中的 表达式 给出。带有括号类型的new 尝试创建该类型的对象，并且没有大小为 0 ([dcl.array]/1) 的数组，甚至没有作为 type-id em> ([dcl.name]/1)。

零大小的数组当然是一种常见的扩展，因此实际结果可能会有所不同。