std::launder
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| 在标头 <new> 定义
|
||
| template< class T > constexpr T* launder( T* p ) noexcept; |
(C++17 起) | |
有关 p 的去虚化屏障。获得指向位于 p 所表示的相同内存的指针，但所引用的对象假定具有与之无关的生存期和动态类型。
正式而言，给定
- 表示内存中一个字节的地址
A的指针 p - 一个位于地址
A的对象 x - x 在它的生存期内
- x 的类型与
T相同，忽略每层的 cv 限定符 - 能通过结果触及的每个字节都能通过 p 触及（如果字节在与 y 指针可以互相转换的对象 z 的存储内，或在以 z 为元素的立即外围数组内，那么能通过指向对象 y 的指针触及这些字节）。
那么 std::launder(p) 返回 T* 类型的值，它指向对象 x。否则行为未定义。
如果 T 是函数类型或（可有 cv 限定的）void，那么程序非良构。
std::launder 可用于核心常量表达式，当且仅当它的（在转换后的）实参的值在函数调用的位置可使用。换言之，std::launder 不放松常量求值中的限制。
注解
std::launder 在它的实参上无效果。必须用它的返回值访问对象。从而，舍弃返回值始终是错误。
std::launder 的典型用途包括：
- 获得指向在同类型既存对象的存储中创建的对象的指针，这里不能重用指向旧对象的指针（例如，因为任一对象为基类子对象）；
- 获得指向对象的指针，该对象由布置
new从指向为该对象提供存储的对象的指针创建。
可触及性 限制确保不能用 std::launder 访问不可通过原指针访问的字节，从而干涉编译器的逃逸分析。
int x[10]; auto p = std::launder(reinterpret_cast<int(*)[10]>(&x[0])); // OK int x2[2][10]; auto p2 = std::launder(reinterpret_cast<int(*)[10]>(&x2[0][0])); // 未定义行为：可通过产生的指向 x2[0] 的指针触及 x2[1]，但不可从源触及 struct X { int a[10]; } x3, x4[2]; // 标准布局；假定无填充 auto p3 = std::launder(reinterpret_cast<int(*)[10]>(&x3.a[0])); // OK auto p4 = std::launder(reinterpret_cast<int(*)[10]>(&x4[0].a[0])); // 未定义行为：可通过产生的指向 x4[0].a 的指针 // （它与 x4[0] 指针间可转换）触及 x4[1]，但不可从源触及 struct Y { int a[10]; double y; } x5; auto p5 = std::launder(reinterpret_cast<int(*)[10]>(&x5.a[0])); // 未定义行为：可通过产生的指向 x5.a 的指针触及 x5.y，但不可从源触及
示例
运行此代码
#include <cassert> #include <cstddef> #include <new> struct Base { virtual int transmogrify(); }; struct Derived : Base { int transmogrify() override { new(this) Base; return 2; } }; int Base::transmogrify() { new(this) Derived; return 1; } static_assert(sizeof(Derived) == sizeof(Base)); int main() { // 情况1：新对象无法为透明可替换，因为它是基类子对象而旧对象是完整对象。 Base base; int n = base.transmogrify(); // int m = base.transmogrify(); // 未定义行为 int m = std::launder(&base)->transmogrify(); // OK assert(m + n == 3); // 情况2：通过指向字节数组的指针访问存储为该数组所提供的新对象。 struct Y { int z; }; alignas(Y) std::byte s[sizeof(Y)]; Y* q = new(&s) Y{2}; const int f = reinterpret_cast<Y*>(&s)->z; // 类成员访问为未定义行为： // reinterpret_cast<Y*>(&s) 拥有值 // “指向 s 的指针”而不指向 Y 对象 const int g = q->z; // OK const int h = std::launder(reinterpret_cast<Y*>(&s))->z; // OK [](...){}(f, g, h); // 压制 [[maybe_unused]] 效果 }
缺陷报告
下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。
| 缺陷报告 | 应用于 | 出版时的行为 | 正确行为 |
|---|---|---|---|
| LWG 2859 | C++17 | 可触及 的定义未考虑来自指针可互转换的对象的指针算术 | 已考虑 |
| LWG 3495 | C++17 | std::launder 可以在常量表达式中令指向不活跃成员的指针可解引用
|
已禁止 |