设S是一个结构体类型，它包含一个具有最大对齐和固定大小的字符数组data，其思想是S能够存储T类型的任何对象，其大小不超过限制，并且是可平凡复制构造和可平凡析构的。
static constexpr std::size_t MaxSize = 16;
struct S {
alignas(alignof(std::max_align_t)) char data[MaxSize];
};Placement-new用于将T类型的对象构造为新S对象的字符数组，然后该对象被复制任意次，包括返回和传值。
template <typename T>
S wrap(T t) {
static_assert(sizeof(T) <= MaxSize, "");
static_assert(std::is_trivially_copy_constructible_v<T>, "");
static_assert(std::is_trivially_destructible_v<T>, "");
S s;
new(reinterpret_cast<T *>(s.data)) T(t);
return s;
}稍后给定这个S值的副本，reinterpret_cast被用来从指向字符数组开始的指针获得T*，然后T对象以某种方式被访问，T类型与创建该值时相同。
void access(S s) {
T *t = reinterpret_cast<T *>(s.data);
t->print();
}我想知道这个方案是否涉及未定义的行为，如何解决，例如我担心：
- “重用对象存储”是否存在问题，即
std::launder设计要解决的问题？我不确定在那里构造了T的示例后，将data作为字符数组访问是否有效，在访问值的地方是否需要std::launder，为什么？ S生成的复制构造函数复制了data中的所有字节，是否因为某些字节可能尚未初始化而出现问题？我担心sizeof(T)以外的字节以及T对象中可能未初始化的字节（例如填充）。
我的用例是实现一个非常轻量级的多态函数 Package 器，它能够与满足我为T列出的那些要求的任何可调用对象一起使用。
2条答案
按热度按时间vm0i2vca1#
这可能是有用的。2它将编译器对一个位置的数据的解释从一种pod类型转换为另一种pod类型，并编译为优化下的noop。
因此，将您的缓冲区“清洗”pod到T，向其写入，“清洗”pod回到通用存储。要读取，“清洗”pod到T。注意，通过T指针的所有写入之后都应将其清洗回通用存储，以避免使用别名规则优化掉看似已丢弃的指针上的写入。
gj3fmq9x2#
这里有三个步骤：在
char数组中创建T对象、复制该数组以及访问T。我们将依次讨论它们。在对齐的缓冲区中显式创建对象只能使用
unsigned char和std::byte缓冲区。这些缓冲区在语言中有明确的规则，允许它们为在其中创建的对象“提供存储”。参见[intro.object]/3和其中的示例。当您使用char缓冲区时，它不为T对象提供存储。并且T对象没有“嵌套在”缓冲区中。在[basic.life]/1.5下，T对象的创建结束了T对象占用其存储的char对象的生存期（尽管本节没有明确说明封闭数组对象的生存期是否也结束了）。假设char缓冲器将用于答案的剩余部分。现在我们来看看嵌套了
T对象的unsigned char缓冲区是否可以复制为unsigned char缓冲区而不会导致UB。通过copy construction，[intro.object]/13开始工作：开始
char、unsigned char或std::byte数组的生存期的操作将在数组占用的存储区域内隐式创建对象。[* 注5：* 数组对象为这些对象提供存储。-end note]
...
（我相信这里包含的
char是CWG的问题，它最终会被删除，但我现在懒得仔细检查。）当
S被复制构造，并且新对象的生存期开始时，unsigned char数组成员的生存期也开始。如果需要，这将在新数组中隐式创建一个T对象。当字节实际上从旧的S对象复制到新对象时，则应用[basic.types.general]/3：对于普通可复制类型
T的两个不同对象obj1和obj2，其中obj1和obj2都不是潜在重叠的子对象，如果组成obj1的底层字节（[intro.memory]）被复制到obj2，则31个obj2随后将保持与obj1相同的值。(The脚注指出
std::memcpy和std::memmove是实现这一点的方法，但是S的复制构造函数也可以实现。）S的复制赋值可以很好地工作，只要你不期望它执行隐式对象创建。如果LHS已经有一个T对象嵌套在它里面，并且RHS也有，那么[basic.types.general]/13意味着赋值之后，LHS的T对象将保持与RHS的T对象相同的值。最后，我们来看看访问的问题，在这个例子中，我们从指向
unsigned char数组的指针和指向reinterpret_cast数组的指针开始，这实际上并没有达到预期的效果。因为unsigned char数组不能与它为其提供存储的T对象 * 指针互换 *。请参阅[expr.reinterpret.cast]/7和[expr. static.cast]/14，这意味着当不满足指针可相互转换性准则时，reinterpret_cast的结果是指向原始对象的指针（不是指向您试图访问的T对象的指针）。必须使用函数std::launder将从reinterpret_cast返回的T*值转换为指向T的实际有效指针如果不这样做，当你试图通过一个实际上并不指向T对象的指针访问一个T对象时，行为将是未定义的。