如何从指向存储区的指针获取运行时创建的原数组指针？

这个问题确实戳中了C++对象模型里容易混淆的点——尤其是涉及到对象生存期、指针合法性的时候，我来一步步拆解给你理清楚。

首先先明确你的核心场景：你用placement new在一块存储区里创建了一个动态大小的数组，然后通过void*把这块存储区传递出去，现在想把它转回来，得到能安全做数组操作（下标访问、指针算术、用std::span遍历）的指针，同时避免未定义行为（UB）。

先分析你原代码的疑问 #

你担心process函数里的arr只是指向单个对象，不是数组，所以循环是UB——其实这里有个小误解：
当你用::new (storage) double[count]创建数组时，这个操作会生成两个东西：一个数组对象（类型是double[count]），以及它包含的所有元素。而且根据DR2382的保证，数组对象的起始地址和你传入的storage完全一致，数组第一个元素的地址也和storage一致。

你用std::launder(reinterpret_cast<T*>(storage))得到的arr，本质上和main里的darr是同一个指针——都是指向数组第一个元素的合法指针。而C++标准规定：只要指针指向数组的某个元素，那么针对它的指针算术（比如arr+i）、下标访问（arr[i]）都是合法的，只要不越界。所以你原代码里用std::span(arr, arr+n)遍历的操作，其实是合法的，并不是UB。

那为什么会有“只能指向单个对象”的顾虑？可能是混淆了指向数组对象的指针和指向数组元素的指针：前者的类型是T(*)[n]（指向大小为n的T数组），后者是T*（指向单个T元素）。但T*只要确实指向数组元素，就具备数组操作的合法性。

标准兼容的正确实现方式 #

根据不同的C++版本，我们有不同的最优写法：

1. C++17及以后（通用场景，支持所有类型）

如果你已经用placement new创建了数组，那么直接转换并launder就足够了，代码和你原写法一致，但可以更明确地标注意图：

template <typename T>
void process(void* storage, std::size_t n) {
    // 转换为指向数组第一个元素的指针，launder确保我们拿到的是已创建对象的合法指针
    T* arr = std::launder(reinterpret_cast<T*>(storage));
    // 直接用span包装，安全遍历数组
    for (auto& el : std::span(arr, n)) {
        el = T{2};
    }
}

这里的关键是：std::launder的作用是告诉编译器，这块存储区里已经有一个有效的T类型对象（数组的第一个元素），所以转换后的指针是合法的，可以安全访问。

2. C++20及以后（隐式生存期类型优化）

如果你的元素类型T是隐式生存期类型（比如基本类型、平凡复制类型、数组等），并且还没创建数组，你可以用std::start_lifetime_as_array直接在存储区创建数组并获取指针，省去placement new：

template <typename T>
void process(void* storage, std::size_t n) {
    // 直接在存储区创建数组并获取第一个元素的指针
    T* arr = std::start_lifetime_as_array<T>(storage, n);
    for (auto& el : std::span(arr, n)) {
        el = T{2};
    }
}

但注意：如果已经用placement new创建过数组，就不能再用这个函数——同一个存储区不能存在两个重叠的对象，否则会触发UB。

3. 指向数组对象的指针（编译器扩展，非标准）

如果你确实需要拿到指向数组对象本身的指针（而不是元素），GCC、Clang等编译器支持C风格的变长数组（VLA）扩展，可以这样写：

template <typename T>
void process(void* storage, std::size_t n) {
    // 转换为指向大小为n的T数组的指针
    auto arr_obj = std::launder(reinterpret_cast<T(*)[n]>(storage));
    // 用*arr_obj访问数组对象，再包装成span
    for (auto& el : std::span(*arr_obj, n)) {
        el = T{2};
    }
}

但这种写法是非标准的，移植性不好，不推荐在跨平台代码中使用。

关于你提到的memmove方案 #

你想通过std::memmove(storage, storage, sizeof(T)*count)来隐式创建数组，这个思路是有问题的：
memmove只是复制字节内容，并不会创建新的对象——原来的数组对象已经存在，这个操作完全多余，甚至可能因为不必要的内存复制引入性能损耗，而且std::launder在这里的作用并没有改变，还是指向单个元素，解决不了你的顾虑。

总结 #

回到你的场景，最安全、标准兼容的写法就是你原代码的思路：用std::launder把void*转换为T*，然后直接用std::span或指针算术操作数组——只要你确保storage确实是数组第一个元素的地址，且数组已经被正确创建，就不会有UB。

内容来源于stack exchange