為什麼刪除帶有基底指標的派生物件陣列被視為 C 中的未定義行為？

為什麼刪除[]帶有基底指標的派生物件陣列是未定義的行為？

C 標準的5.3.5 [ expr.delete] 指出，在「刪除陣列」的情況下，如果要刪除的物件的動態類型與其靜態類型不同，則會發生未定義的行為。這表示以下程式碼片段會呼叫未定義的行為：

<code class="cpp">struct B {
  virtual ~B() {}
};
struct D : B {};

B* p = new D[20];
delete [] p; // undefined behavior</code>

未定義行為的基本原理

「刪除[]」操作需要指向第一個元素的指標一個數組的。但是，當使用指向派生物件陣列的基底指標時，該指標實際上會引用第一個元素的基底物件。因此，「delete []」操作將嘗試刪除基本子物件而不是陣列的第一個元素，這是不正確的。

在這種情況下強制執行正確的行為將涉及檢索數組並執行動態轉換為該類型。然而，這會為每個多型數組帶來不必要的開銷，即使不使用多態性也是如此。

此外，指標「p」本身的用途有限，因為它只指向基底子物件。諸如“p[i]”（對於 i > 0）之類的常見數組操作是不可能的。

結論

「delete [] 的未定義行為「使用指向派生物件陣列的基底指標是一個有意識的設計決策，它：

• 保持數字組合法使用的效率
• 如果需要，允許實現多態性數組
• 防止使用派生指標進行錯誤的數組操作

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