std::launder
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| 在标头 <new> 定义
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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。
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])); // OK
auto 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
示例
运行此代码
#include <cassert>
#include <cstddef>
#include <new>
struct Base
{
virtual int transmogrify();
};
struct Derived : Base
{
int transmogrify() override
{
new(this) Base;
return 2;
}
};
int Base::transmogrify()
{
new(this) Derived;
return 1;
}
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(); // OK
assert(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};
const int 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
const int g = q->z; // OK
const int h = std::launder(reinterpret_cast<Y*>(&s))->z; // OK
[](...){}(f, g, h); // 压制 [[maybe_unused]] 效果
}
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 |