Warum ist „std::memcpy' ein undefiniertes Verhalten für nicht trivial kopierbare Objekte?

Undefiniertes Verhalten in std::memcpy für nicht trivial kopierbare Objekte

Der C-Standard gibt an, dass das Verhalten von std::memcpy undefiniert ist für Objekte, die nicht TriviallyCopyable sind. Dies wirft die Frage auf, warum das Verhalten überhaupt undefiniert sein sollte?

Das undefinierte Verhalten entsteht, wenn std::memcpy verwendet wird, um die zugrunde liegenden Bytes eines nicht trivial kopierbaren Quellobjekts in ein Zielobjekt zu kopieren des gleichen Typs wird das Zielobjekt technisch zerstört. Sein Speicher wurde wiederverwendet, ohne seinen Destruktor aufzurufen oder ihn mit einem Konstruktoraufruf neu zu initialisieren.

Folglich gilt jede nachfolgende Verwendung der Mitgliedsfunktionen oder Datenmitglieder des Zielobjekts als undefiniert. Dazu gehört der implizite Destruktoraufruf für Objekte mit automatischer Speicherdauer. Das undefinierte Verhalten ist rückwirkend, was bedeutet, dass es sich bereits vor der undefinierten Aktion auf Vorgänge auswirken kann.

Um dieses undefinierte Verhalten zu verhindern, ist es wichtig, die Verwendung von std::memcpy für nicht trivial kopierbare Objekte zu vermeiden, es sei denn, der Programmierer stellt dies ausdrücklich sicher es führt nicht zu weiteren undefinierten Operationen.

Es ist erwähnenswert, dass Standardbibliotheken die Algorithmen std::copy und std::swap optimieren können für trivial kopierbare Typen durch Verwendung von memcpy für effizientes Kopieren auf Byte-Ebene. Daher ist es ratsam, generische Algorithmen einzuhalten und Optimierungen dem Compiler zu überlassen, um potenziell undefiniertes Verhalten zu vermeiden und die erwartete Programmsemantik sicherzustellen.

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