派生クラスのデストラクタが呼ばれない(clangでコンパイルした場合)

Question

clang でコンパイルすると結果が違う（デストラクタが呼ばれない）

以下のプログラムをコンパイルするとclangとGCCでは結果が違う

具体的にはmain関数内４番目のブロック
{
  Base* ap = new Derived[2];
  delete[] ap;
}
を、実行した場合
GCCでは、派生クラスのデストラクタとベースクラスのデストラクタが呼ばれる
clangは、ベースクラスのデストラクタだけ呼ばれる（派生クラスのデストラクタは呼ばれない）

この結果の違いはなぜ起こるのでしょうか？

該当のソースコード

#include <iostream>

class Base {
public:
  Base() {
    std::cout << "Base()" << std::endl;
  }
  virtual ~Base() {
    std::cout << "~Base()" << std::endl;
  }
};

class Derived : public Base {
public:
  Derived() {
    std::cout << "Derived()" << std::endl;
  }
  ~Derived() {
    std::cout << "~Derived()" << std::endl;
  }
};

int main()
{
  std::cout << "{\n  Derived a;\n}" << std::endl;

  // 1
  {
    Derived a;
  }

  std::cout << "------------------------" << std::endl;
  std::cout << "{\n  Derived ary[2];\n}" << std::endl;

  // 2
  {
    Derived ary[2];
  }

  std::cout << "------------------------" << std::endl;
  std::cout << "{\n  Base* p = new Derived;" << std::endl;
  std::cout << "  delete p;\n}" << std::endl;

  // 3
  {
    Base* p = new Derived;
    delete p;
  }

  std::cout << "------------------------" << std::endl;
  std::cout << "{\n  Base* ap = new Derived[2];" << std::endl;
  std::cout << "  delete[] ap;\n}" << std::endl;

  // 4
  {
    Base* ap = new Derived[2];
    delete[] ap;
  }
}

試したこと

オンラインでコンパイル実行ができるサイトで
https://wandbox.org
http://rextester.com
試してみた結果もclangの場合だけ派生クラスのデストラクタが呼ばれませんでした
GCCとvc++は派生クラスのデストラクタも呼ばれる

ソースコード(ideone.com)

補足情報（コンパイラのバージョン）

Apple LLVM version 9.1.0 (clang-902.0.39.2)

Answer 1

Stack Overflowに同様の質問がありました。
c++ - virtual destructor fail using array - Stack Overflow

どうやら、new[]で作る配列の場合、多態性があるものとして扱われないようです。つまり、virtualがついていようが静的な型(コンパイル時に決定される変数自体の型)であるBaseとして扱って、動的な型(実行時に判別されるオブジェクト自体の型)であるDerivedとしては扱わないということらしいです。このように静的な型と動的な型が一致せず、virtualなデストラクタになっている場合は、未定義な動作となるとのことです。未定義な動作ですので、Baseのデストラクタだけが呼ばれる場合も、Derivedのデストラクタが呼ばれる場合も、もっと言えばエラーで落ちてしまっても、C++としては仕様通りの動作となります。

---

日本語の文献も見つけたので紹介しておきます。
operator delete, operator delete[] - cppreference.com

クラス固有のオーバーロード

...
削除されるオブジェクトの静的な型がその動的な型と異なる場合 (基底へのポインタを通して多相オブジェクトを削除するときなど)、そしてその静的な型のデストラクタが virtual な場合、単一オブジェクト形式の delete はその仮想デストラクタの最終オーバーライダーの定義地点から解放関数の名前の探索を開始します。 実行時にどの解放関数が実行されるかにかかわらず、コンパイルするためには operator delete の静的に可視なバージョンがアクセス可能でなければなりません。 それ以外の場合では、基底へのポインタを通して配列を削除するとき、または非仮想デストラクタを持つ基底へのポインタを通してアクセスするとき、動作は未定義です。
...

Comments

[xyt]

情報ありがとうございます。

なるほど規格上は未定義の動作になるのか
したがってどちらのコンパイル結果も正しい（実装がそうなっていただけ）

ちょっとスッキリしました。

回答ありがとうございました。

Answer 2

Base* ap = new Derived[2];

は operator new[]を呼び出します。
本来、operator new[]は単にサイズを確保するだけで初期化は行われないはずです。
コンパイラによって違うのは、おそらくそれがundefined behaviorであるからです。

おそらく実行したいのは↓

Base **ap = new Base*[2];
ap[0] = new Derived;
ap[1] = new Derived;
delete ap[0];
delete ap[1];
delete[] ap;

よりスマートにしたいのであれば、

std::vector<std::unique_ptr<Base>> v;
v.push_back(std::make_unique<Derived>());
v.push_back(std::make_unique<Derived>());

関連↓
https://cpprefjp.github.io/reference/new/op_new[].html

他にも似たなにか↓
https://wiki.sei.cmu.edu/confluence/display/cplusplus/CTR56-CPP.+Do+not+use+pointer+arithmetic+on+polymorphic+objects

Comments

[episteme]

> 本来、operator new[]は単にサイズを確保するだけで初期化は行われないはずです。

にわかには信じられんのですが。

[xyt]

>本来、operator new[]は単にサイズを確保するだけで初期化は行われないはずです。
>コンパイラによって違うのは、おそらくそれがundefined behaviorであるからです。

たぶんnew[] は初期化もされるはず。（コンストラクタが呼び出される）

関連で示していただいたサイト
https://cpprefjp.github.io/reference/new/op_new[].html
の『備考」にも
---
配列版 new 式は operator new[] を呼び出すだけではない事に注意。
配列版 new 式は、operator new[] を呼び出した後、確保された記憶域上にオブジェクトを構築する（つまり、コンストラクタを呼び出す）。
---
と記述があります。

初期化のためにコンストラクタは呼び出されるのに、その対となるデストラクタが呼ばれない理由がわからない。なんでなのかな？

回答ありがとうございます。

追記
どうやら規格上は未定義の動作みたいです。

[end_kunn]

すみません、間違っていました。
ただ、解決策としては同じだと思うのでそっちは残しておきます。

Answer 3

単にコンパイルのバグかもしれません。

Comments

[xyt]

やはり、そういう可能性もあるのかな。

回答ありがとうございます。