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C 的 `std::launder` 如何解决内存别名和生命周期问题?

Barbara Streisand
Barbara Streisand原创
2024-12-07 07:26:12994浏览

How Does C  's `std::launder` Solve Memory Aliasing and Lifetime Issues?

内存清洗:C 语言中 std::launder 的介绍

P0137 引入 std::launder 来解决与联合相关的某些问题,生命周期和 C 中的指针。此函数模板允许进行内存清洗,该过程可防止编译器对内存的修改内容做出假设。

内存清洗

std::launder 执行内存洗钱,它消除了编译器可能对内存位置的内容所做的任何假设。这在以下情况下尤其重要:

  • 联合体的 const 成员被修改,导致访问联合体字段时出现意外行为。
  • 对象的类型被更改,可能违反规定生命周期规则。

示例:洗钱 const Union字段

考虑这个示例:

struct X { const int n; };
union U { X x; float f; };

U u = {{ 1 }};
X *p = new (&u.x) X {2};

用 {1} 初始化 u.x 假定 const 成员 n 始终为 1。但是,将 p 分配给带有 n 的新 X 对象设置为 2 违反了这个假设。

为了在修改后正确访问 u.x.n,我们必须清洗memory:

assert(*std::launder(&u.x.n) == 2); // Will be true

其他应用程序

std::launder 也可以在可能违反生命周期的情况下使用,例如在内存中分配新对象时不使用新放置的情况下存储旧对象:

alignas(int) char data[sizeof(int)];
new(&data) int;
int *p = std::launder(reinterpret_cast<int*>(&amp;data));

通过清洗指针,我们绕过了生命周期规则否则将阻止访问新对象。

以上是C 的 `std::launder` 如何解决内存别名和生命周期问题?的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章!

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