C++ 动态整数数组有时会导致崩溃

Question

我写了一个简单的代码如下：

void show(const int a[], unsigned elements);

int main()
{
    show(new int[]{1, 2, 3, 45}, 4); //does not work
}

void show(const int a[], unsigned elements)
{
    cout << "{ ";
    for (int i = 0; i < elements; i++)
    {
        cout << a[i];
        if (i != elements - 1)
            cout << ",";
        cout << " ";
    }
    cout << "}";
}

它应该只输出 { 1, 2, 3, 45 }。如果我在括号中包含尺寸

show(new int[4]{1, 2, 3, 45}, 4);

然后就可以了。所以很自然地，我会假设如果我以这种方式编写new，我必须指定大小（尽管我认为给它一个初始化列表会暗示大小）。但是，奇怪的是，当在 show 函数调用处设置断点并通过调试器逐步运行它时，程序正确输出所有内容并在 main 结束时终止，就像它应该的那样。如果我不使用调试器，它要么在输出 '{' 后崩溃，要么输出整个东西 "{ 1, 2, 3, 45 }" 和断言失败 "Program: ... "Expression: _CrtIsValidHeapPointer( pUserData) ... "

我很想知道它为什么会这样。另外，我在 Windows 8 上使用 Visual Studio。

编辑：我是using namepsace std。请不要评论使用命名空间或如何更好地编写此代码。我只对这个问题的原因感兴趣。

Answer 1

编辑回复评论中的其他问题。

为了快速，是的，它“仍然”是一个指针，是的，当你添加 4 时它会使用 clang 和 gcc 编译。

不过，有几件事正在发生，我最初的回答是简化。问题是您的表达式一开始就格式不正确，因此不清楚它应该评估什么或应该是什么类型。考虑

如果 type 是数组类型，则除第一个维度之外的所有维度都必须指定为 std::size_t 类型（C++14 起）类型的正整数常量表达式（C++14 前）转换的常量表达式，但第一个维度可以是任何可转换为 std::size_t 的表达式。

来源：http://en.cppreference.com/w/cpp/language/new

正如它所说，无论哪种方式，括号中都必须有一个表达式。这使得很难说表达式是否会仍然计算为指针。一个格式良好的new 表达式确实会计算为一个指针，无论它有多少维，即使它为零。当我在这里说指针时，我严格指的是表示，而不是类型。

关键是类型，至少是“内部”new，取决于你有多少维度。所以，不管你这样做

new int
new int[6]
new int[12][14]

表示是相同的（指针），但new 看到的类型在每种情况下都不同。编译器能够响应new 中的不同类型（类比函数重载）。特别是当类型是数组类型时，可以用包含多个元素的大括号初始化列表来初始化新内存。

我最好的猜测是，由于 VS 接受没有表达式的括号，它为单个 int 或 int[0] 分配内存。在前一种情况下，它错误地允许您将其初始化为数组类型，而在后一种情况下，分配的内存无论如何都不够。你的main 然后写了一个堆守卫，在那里可以在调试模式下捕获这种事情。在main 结尾或程序终止时检查此内容时，您会看到症状。输出中的不稳定是由于不同的堆布局或输出流中的缓冲造成的。

原答案

如果您的new 表达式格式正确，则它将具有标量类型，这意味着结果是“单个值”。该单个值是一个指向整数的指针，特别是指向您尝试创建的数组开头的那个。这就是“动态数组”在 C++ 中的表示方式。类型系统不“知道”它们的大小。

您正在尝试使用包含 4 个值的初始值设定项列表来初始化这个单指针值。这不应该工作。我不确定这是否应该编译。它当然没有用 clang 或 gcc 编译，我很惊讶它在 Visual Studio 中工作。