Wann erstellt „reinterpret_cast' Objekte in C und welche Auswirkungen hat dies auf die Objektlebensdauer?

Reinterpret_cast und Standardkonstruktorerstellung

In C können bestimmte Objekte bequem mit reinterpret_cast auf entsprechend ausgerichtetem Speicher erstellt werden. Das Verhalten und die Auswirkungen solcher Operationen bedürfen jedoch einer Klärung.

Die ursprüngliche cppreference-Anweisung schlägt vor, dass Objekte mit trivialen Standardkonstruktoren mit reinterpret_cast erstellt werden können, was impliziert, dass der folgende Code gültig ist:

struct X { int x; };
alignas(X) char buffer[sizeof(X)];
reinterpret_cast<X*>(buffer)->x = 42;

Ein neuerer Wortlaut der cppreference-Anweisung betont jedoch, dass Objekte nicht einfach durch eine Neuinterpretation des Speichers erstellt werden können und dass eine neue Platzierung erforderlich ist um undefiniertes Verhalten zu vermeiden. Dies wirft mehrere Fragen auf:

1. Ist die ursprüngliche Aussage falsch?
2. Wenn sie richtig ist, wann beginnt die Lebensdauer des X-Objekts und stellt die Umwandlung selbst einen Speichererwerb dar?
3. Gibt es diesbezüglich Änderungen zwischen C 11 und C 1z?

Richtigkeit der ursprünglichen Aussage

Die aktualisierte Aussage zu cppreference ist korrekt. Anders als in C können Objekte in C nicht durch einfache Uminterpretation geeigneten Speichers erstellt werden. Gemäß dem Sprachstandard wird ein Objekt durch explizite Mechanismen wie Definitionen, neue Ausdrücke oder durch implizite Änderung des aktiven Mitglieds einer Union erstellt.

Im angegebenen Codeausschnitt findet keine Objekterstellung statt. Während einem potenziellen X-Objekt Speicher zugewiesen wird, wird kein Objekt formal in den Code eingeführt. Das Vorgeben, dass ein für ein X-Objekt. Die Zuweisung von Speicher initiiert jedoch nicht die Lebensdauer eines Objekts.

In ähnlicher Weise erhält der reinterpret_cast auch keinen Speicher für das X-Objekt.

Da kein Objekt vorhanden ist erstellt wird, gibt es keine zu berücksichtigende Lebensdauer und die Besetzung gilt nicht als Speichererwerb.

alignas(X) char buffer[sizeof(X)]; // (A)

Änderungen von C 11 bis C 1z

reinterpret_cast<X*>(buffer)->x = 42; // (B)

Die Interpretation des zitierten Textes bleibt zwischen C 11 und C 1z dieselbe. In C 11 ähnelt der Kernabsatz zur Objekterstellung dem in C 1z eingeführten. Obwohl dieser spezielle Absatz nun als Definition von „Objekt“ in C 1z gilt, ändert sich seine Interpretation nicht.

Die ursprüngliche cppreference-Anweisung, die die Objekterstellung durch reinterpret_cast impliziert, könnte möglicherweise zu Missverständnissen und Missverständnissen der Objekterstellungsregeln in C führen. Der aktualisierte Wortlaut spiegelt genau die wahre Natur dieses Vorgangs wider und stimmt mit dem Sprachstandard überein, der explizit definiert, wann ein Objekt erstellt wird und wie seine Lebensdauer beginnt.

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