如何使用自定义分配器无UB提供的指向原始内存的指针？

如何解决如何使用自定义分配器无UB提供的指向原始内存的指针？

我正在尝试编写一个可识别分配器的容器。假设我想为三个对象分配一块内存：

T* chunk = std::allocator_traits<Allocator>::allocate(allocator,3);

（我知道分配器可以具有自定义的指针类型，因此我应该使用std::allocator_traits<Allocator>::pointer；为简单起见，我在这里使用原始指针。）

现在，我想在索引2上创建一个实际的对象。我该怎么做？特别是，如何计算指向尚未存在的元素的指针？最明显的选择如下：

std::allocator_traits<Allocator>::construct(allocator,chunk + 2,...);

不幸的是，chunk + 2似乎不正确：according to the standard，指针运算只能在指向数组元素的指针上执行，否则会导致未定义的行为。出于同样的原因，我无法将指针转换为std::byte*并对其使用指针算术。 （虽然std::allocator被定义为在新分配的内存中创建数组，但是直到C ++ 20时，对自定义分配器都没有相同的要求。而且，C ++ 20为“隐式创建对象”添加了一些语言。 ”，这不适用于早期的C ++版本。）

那么如何在不引起未定义行为的情况下（在C ++ 20之前）计算要作为construct的第二个参数给出的指针？

解决方法

在最新的标准草案（C ++ 20）中：

[tab：cpp17.allocator]

a.allocate（n）-为n个T的数组分配内存，并且创建了这样的对象，但未构造数组元素。

allocator_traits::allocate(n)只需调用a.allocate(n)。

因此，鉴于已创建数组，指针算法已得到很好的定义。

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在接受提案P0593R6之前的C ++ 17中，措辞为：

已为创建的n个类型为T的对象分配了内存，但未构造对象。

在进行此更改之前，没有明确的方法可以执行您要问的事情，除非：

• 我们假设自定义分配器可确保创建此类数组。问题在于，没有创建对象而不创建对象的标准方法（没有默认分配器），因此没有实现此类自定义分配器的标准方法。
• 我们忽略了指针运算的限制。与此相关的理论问题是不确定的行为。实际上，这对于实际的语言实现来说不是问题。