std::launder
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在标头 <new> 定义 | ||
template<class T > constexpr T* launder( T* p )noexcept; | (C++17 起) | |
有关 p 的去虚化屏障。返回指向位于与 p 所表示相同地址的对象的指针，该对象可以为一个新的基类子对象，其最终派生类不同于原先的 *p 对象的最终派生类。
正式而言，给定
- 表示内存中一个字节的地址
A的指针 p - 一个位于地址
A的对象 x - x 在它的生存期内
- x 的类型与
T相同，忽略每层的 cv 限定符 - 能通过结果触及的每个字节都能通过 p 触及（如果字节在与 y指针可以互相转换的对象 z 的存储内，或在以 z 为元素的直接外围数组内，那么能通过指向对象 y 的指针触及这些字节）。
那么 std::launder(p) 返回 T* 类型的值，它指向对象 x。否则行为未定义。
如果 T 是函数类型或（可有 cv 限定的）void，那么程序非良构。
std::launder 可用于核心常量表达式，当且仅当它的（在转换后的）实参的值在函数调用的位置可使用。换言之，std::launder 不放松常量求值中的限制。
[编辑]注解
std::launder 在它的实参上无效果。必须用它的返回值访问对象。从而，舍弃返回值始终是错误。
std::launder 的典型用途包括：
- 获得指向在同类型既存对象的存储中创建的对象的指针，这里不能重用指向旧对象的指针（例如，因为任一对象为基类子对象）；
- 获得指向对象的指针，该对象由布置
new从指向为该对象提供存储的对象的指针创建。
可触及性 限制确保不能用 std::launder 访问不可通过原指针访问的字节，从而干涉编译器的逃逸分析。
int x[10];auto p = std::launder(reinterpret_cast<int(*)[10]>(&x[0]));// OK int x2[2][10];auto p2 = std::launder(reinterpret_cast<int(*)[10]>(&x2[0][0]));// 未定义行为：可通过产生的指向 x2[0] 的指针触及 x2[1]，但不可从源触及 struct X {int a[10];} x3, x4[2];// 标准布局；假定无填充auto p3 = std::launder(reinterpret_cast<int(*)[10]>(&x3.a[0]));// OKauto p4 = std::launder(reinterpret_cast<int(*)[10]>(&x4[0].a[0]));// 未定义行为：可通过产生的指向 x4[0].a 的指针// （它与 x4[0] 指针间可转换）触及 x4[1]，但不可从源触及 struct Y {int a[10];double y;} x5;auto p5 = std::launder(reinterpret_cast<int(*)[10]>(&x5.a[0]));// 未定义行为：可通过产生的指向 x5.a 的指针触及 x5.y，但不可从源触及
[编辑]示例
运行此代码
#include <cassert>#include <cstddef>#include <new> struct Base {virtualint transmogrify();}; struct Derived : Base {int transmogrify() override { new(this) Base;return2;}}; int Base::transmogrify(){ new(this) Derived;return1;} static_assert(sizeof(Derived)== sizeof(Base)); int main(){// 情况1：新对象无法为透明可替换，因为它是基类子对象而旧对象是完整对象。 Base base;int n = base.transmogrify();// int m = base.transmogrify(); // 未定义行为int m = std::launder(&base)->transmogrify();// OKassert(m + n ==3); // 情况2：通过指向字节数组的指针访问存储为该数组所提供的新对象。struct Y {int z;}; alignas(Y)std::byte s[sizeof(Y)]; Y* q = new(&s) Y{2};constint f =reinterpret_cast<Y*>(&s)->z;// 类成员访问为未定义行为：// reinterpret_cast<Y*>(&s) 拥有值// “指向 s 的指针”而不指向 Y 对象constint g = q->z;// OKconstint h = std::launder(reinterpret_cast<Y*>(&s))->z;// OK [](...){}(f, g, h);// 压制 [[maybe_unused]] 效果}
[编辑]缺陷报告
下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。
| 缺陷报告 | 应用于 | 出版时的行为 | 正确行为 |
|---|---|---|---|
| LWG 2859 | C++17 | 可触及 的定义未考虑来自指针可互转换的对象的指针算术 | 已考虑 |
| LWG 3495 | C++17 | std::launder 可以在常量表达式中令指向不活跃成员的指针可解引用 | 已禁止 |
