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c++ - 初始化对象时丢弃placement new返回值是否可以

coder 2024-02-02 原文

这个问题来自 this 中的评论部分线程，并且在那里也得到了答案。但是，我认为它太重要了，不能只留在评论部分。所以我为此做了这个问答。

Placement new 可用于在分配的存储空间中初始化对象，例如，

using vec_t = std::vector<int>;
auto p = (vec_t*)operator new(sizeof(vec_t));
new(p) vec_t{1, 2, 3}; // initialize a vec_t at p

根据 cppref ,

Placement new

If placement_params are provided, they are passed to the allocation function as additional arguments. Such allocation functions are known as "placement new", after the standard allocation function void* operator new(std::size_t, void*), which simply returns its second argument unchanged. This is used to construct objects in allocated storage [...]

这意味着 new(p) vec_t{1, 2, 3} 只返回 p，并且 p = new(p) vec_t{1, 2 , 3} 看起来多余。忽略返回值真的可以吗？

最佳答案

忽略返回值在迂腐和实践上都是不行的。

从迂腐的角度来看

对于 p = new(p) T{...}，p 有资格作为指向由 new 表达式创建的对象的指针，该对象不成立对于 new(p) T{...}，尽管值是相同的。在后一种情况下，它只能作为指向已分配存储的指针。

非分配的全局分配函数返回它的参数，没有隐含的副作用，但是新表达式(放置与否)总是返回一个指向它创建的对象的指针，即使它碰巧使用了那个分配函数。

根据 cppref 关于 delete-expression 的描述(强调我的):

For the first (non-array) form, expression must be a pointer to a object type or a class type contextually implicitly convertible to such pointer, and its value must be either null or pointer to a non-array object created by a new-expression, or a pointer to a base subobject of a non-array object created by a new-expression. If expression is anything else, including if it is a pointer obtained by the array form of new-expression, the behavior is undefined.

未能p = new(p) T{...} 因此导致delete p 未定义的行为。

从实用的角度来看

从技术上讲，如果没有 p = new(p) T{...}，p 不会指向新初始化的 T ，尽管值(内存地址)是相同的。因此，编译器可能会假设 p 仍然指的是在放置 new 之前存在的 T。考虑代码

p = new(p) T{...} // (1)
...
new(p) T{...} // (2)

即使在 (2) 之后，编译器可能会假设 p 仍然引用在 (1) 处初始化的旧值，并使从而导致不正确的优化。例如，如果 T 有一个 const 成员，编译器可能会在 (1) 缓存它的值，并且即使在 (2) 之后仍然使用它.

p = new(p) T{...} 有效地禁止了这个假设。另一种方法是使用 std::launder() , 但将 placement new 的返回值分配回 p 会更简单、更清晰。

您可以做些什么来避免陷阱

template <typename T, typename... Us>
void init(T*& p, Us&&... us) {
  p = new(p) T(std::forward<Us>(us)...);
}

template <typename T, typename... Us>
void list_init(T*& p, Us&&... us) {
  p = new(p) T{std::forward<Us>(us)...};
}

这些函数模板总是在内部设置指针。用std::is_aggregate自 C++17 起可用，可以通过根据 T 是否为聚合在 () 和 {} 语法之间自动选择来改进解决方案类型。

关于c++ - 初始化对象时丢弃placement new返回值是否可以，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/49568858/

丢弃ampcodenewstrongc++initializationcompiler-optimizationplacement-new

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