C++标准是否允许按需创建或销毁无状态分配器与删除器？

首先直接给出结论：在严格满足「无任何可观测副作用」的前提下，你提出的这种实现是符合C++标准的，但有非常严格的适用边界。下面从标准核心规则、具体场景限制两个层面展开分析：

核心依据：As-If规则 #

C++标准的核心优化原则是As-If规则：编译器或库实现可以对程序进行任何优化，只要优化后的程序的可观测行为与严格按照标准语义执行的程序完全一致。

标准定义的「可观测行为」包括：

• 对volatile对象的读写操作
• 程序的输入/输出操作
• 调用具有可观测副作用的函数（比如构造函数中打印日志、修改全局状态等）

如果某个操作（比如构造/析构无状态删除器）不会产生任何上述可观测行为，那么跳过它（或按需临时执行）完全符合标准——因为没有任何外部可感知的行为差异。

针对你的unique_ptr实现的具体分析 #

你的思路是：对无状态Deleter不存储其实例，而是在需要执行删除操作时临时构造Deleter{}来调用。这种方案的合法性完全取决于Deleter的特性：

1. 当Deleter无任何可观测副作用时，实现合法 #

如果Deleter同时满足：

• std::is_default_constructible_v<Deleter>为true
• 它的默认构造函数、析构函数、operator()都没有任何可观测副作用（比如是平凡类型，或所有操作都是无副作用的纯函数）

那么临时构造Deleter{}执行删除，和原本存储一个Deleter实例再调用的效果完全一致——没有任何可观测差异。此时你的实现完全符合As-If规则，是标准允许的。

你提到的「仅限制为平凡类」是非常安全的做法：平凡类型的构造、析构都是无操作，不存在任何可观测副作用，临时构造与存储实例的行为在标准语义上完全等价。

2. 当Deleter有可观测副作用时，实现违反标准 #

如果Deleter的构造、析构或operator()存在可观测行为（比如构造函数打印调试信息、修改全局计数器），你的实现就会违反标准：

• 标准要求的unique_ptr实现会在构造时初始化存储的Deleter实例（调用构造函数），析构时销毁它（调用析构函数）
• 而你的实现跳过了这些步骤，直接临时构造新的Deleter执行操作，这会导致可观测行为不一致（比如少打印了一次构造日志）

这种情况下，标准明确要求库实现（如unique_ptr）必须按预期调用删除器的构造、析构、移动/拷贝操作——因为这些操作的副作用是程序可观测行为的一部分。

标准对智能指针/容器的明确要求 #

C++标准确实对智能指针（如unique_ptr）、容器的删除器/分配器使用有约束，但核心是保证可观测行为的正确性：

• 当用户传递了删除器/分配器实例时，库必须在合适时机调用其构造、析构、移动/拷贝操作——但仅当这些操作有可观测副作用时，这种调用才是强制的。
• 如果删除器/分配器是无状态且无副作用的，「不存储实例、按需临时构造」并不会违反这些要求，因为没有任何可观测的差异。

额外说明：final删除器的场景 #

你提到这种方案可以绕过EBO（空基类优化）无法用于final基类的问题——这确实是理论上的一个优势，但正如你所说，C++20的[[no_unique_address]]是更实用的解决方案，这种思路更多是对标准文本边界的测试。

内容来源于stack exchange