std::aligned_storage
来自cppreference.com
<tbody>
</tbody>
| 在标头 <type_traits> 定义
|
||
template< std::size_t Len, std::size_t Align = /* 默认对齐 */ > struct aligned_storage; |
(C++11 起) (C++23 弃用) |
|
提供嵌套类型 type，它满足平凡类型 (TrivialType) 和标准布局类型 (StandardLayoutType) ，适于作为大小至多为 Len 且对齐要求为 Align 的因数的任意对象的未初始化存储。
Align 的默认值是大小至多为 Len 的任意对象的最强（最大）对齐要求。若不使用默认值，则 Align 对于某类型 T 必须为 alignof(T) 的值，否则行为未定义。
若 Len == 0 则行为未定义。
是否支持任何扩展对齐是实现定义的。
如果程序添加了 std::aligned_storage 的特化，那么行为未定义。
成员类型
| 名称 | 定义 |
type
|
长度至少为 Len 并拥有对齐要求 Align 的平凡兼标准布局类型
|
辅助类型
<tbody> </tbody> template< std::size_t Len, std::size_t Align = /* 默认对齐 */ > using aligned_storage_t = typename aligned_storage<Len, Align>::type; |
(C++14 起) (C++23 弃用) |
|
注解
std::aligned_storage<>::type 所定义的类型能用于创建适合保有给定类型对象的未初始化内存块，可选地进行比其自然对齐要求更严格的对齐，例如在缓存或页的边界上。
同任何其他未初始化存储，使用布置 new 创建对象，并以显式的析构函数调用销毁它们。
可能的实现
除了默认实参，aligned_storage 也能通过 alignas 表达：
template<std::size_t Len, std::size_t Align /* 未实现默认对齐 */>
struct aligned_storage
{
struct type
{
alignas(Align) unsigned char data[Len];
};
};
|
示例
初步的静态 vector 类，演示在对齐存储中创建、访问及析构对象。
运行此代码
#include <cstddef>
#include <iostream>
#include <new>
#include <string>
#include <type_traits>
template<class T, std::size_t N>
class static_vector
{
// N 个 T 的正确对齐的未初始化存储
std::aligned_storage_t<sizeof(T), alignof(T)> data[N];
std::size_t m_size = 0;
public:
// 在对齐的存储中创建对象
template<typename ...Args> void emplace_back(Args&&... args)
{
if( m_size >= N ) // 可能的错误处理
throw std::bad_alloc{};
// 用原位 operator new 在对齐的存储中构造值
::new(&data[m_size]) T(std::forward<Args>(args)...);
++m_size;
}
// 在对齐的存储中访问对象
const T& operator[](std::size_t pos) const
{
// 注意：在 P0137R1 中的对象模型更改后需要 std::launder
return *std::launder(reinterpret_cast<const T*>(&data[pos]));
}
// 从对齐的存储中销毁对象
~static_vector()
{
for(std::size_t pos = 0; pos < m_size; ++pos) {
// 注意：在 P0137R1 中的对象模型更改后需要 std::launder
std::destroy_at(std::launder(reinterpret_cast<T*>(&data[pos])));
}
}
};
int main()
{
static_vector<std::string, 10> v1;
v1.emplace_back(5, '*');
v1.emplace_back(10, '*');
std::cout << v1[0] << '\n' << v1[1] << '\n';
}
输出：
*****
**********
参阅
alignas (C++11)
|
指定该变量的存储应该按指定量对齐 (specifier) |
(C++11) |
获取类型的对齐要求 (类模板) |
(C++17) |
分配对齐的内存 (函数) |
(C++11 起)(C++23 弃用) |
定义适于用作所有给定类型的未初始化存储的类型 (类模板) |
(C++11) |
具有不小于任何基础类型的内存对齐需求的平凡类型 (typedef) |
(C++17) |
指针优化屏障 (函数模板) |