什么时候在 C 中使用 `std::memcpy` 是未定义的行为？

std::memcpy 中的普通可复制对象和未定义行为

在 C 语言中，std::memcpy 是一个用于在 C 语言中复制数据的强大工具。位级别。但是，当与未声明为“TriviallyCopyable”的对象一起使用时，行为将变得不确定。这可能会导致不可预测的后果，因为标准指定这些情况下的行为留给实现。

简单的可复制性

简单的可复制性是对象类型，确保可以使用简单的按位复制操作来复制它，而无需调用任何构造函数或析构函数。 TriviallyCopyable 对象不包含引用、指针或其他非原始数据类型。

非 TriviallyCopyable 对象的未定义行为

当 std::memcpy 用于复制非 TriviallyCopyable 对象，可能会出现以下后果发生：

• 无效构造： 目标对象的构造函数未被调用，使其处于未初始化状态。
• 过早销毁：源对象的析构函数未被调用，可能导致资源泄漏或悬空引用。
• 数据损坏：复制的位可能与目标对象的有效数据不对应，从而导致不正确的行为。

标准对齐对于未定义的行为

C 标准指定 std::memcpy 的行为non-TriviallyCopyable 对象未定义，以防止未定义的行为在程序中传播。如前所述，使用 std::memcpy 复制目标对象后使用它是未定义的，包括调用其方法或析构函数。这可能会导致严重的运行时错误和不可预测的行为。

Placement-New 的解决方法

虽然 std::memcpy 不能直接用于复制非 TriviallyCopyable 对象，可以将它与placement-new结合使用来实现安全且定义良好的复制操作。 Placement-new 允许在预先分配的内存位置构造新对象，从而使用源对象中的数据有效地初始化它。

示例代码：

class NonTrivial
{
public:
    int value;

    // Constructor and destructor are non-trivial
    NonTrivial(int val) : value(val) {}
    ~NonTrivial() { cout << "Destructor called" << endl; }
};

void CopyNonTriviallyCopyable(NonTrivial* src, NonTrivial* dst)
{
    // Create a new NonTrivial object using placement-new
    new (dst) NonTrivial(src->value);
}

在这个例子中，CopyNonTriviallyCopyable使用placement-new来安全地复制NonTrivial对象，确保目标对象被正确初始化及其必要时调用析构函数。

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