วัตถุประสงค์ของการ std :: launder คืออะไร?

P0137แนะนำเทมเพลตฟังก์ชั่น std::launderและทำการเปลี่ยนแปลงมากมายในมาตรฐานในส่วนที่เกี่ยวข้องกับสหภาพอายุการใช้งานและพอยน์เตอร์

ปัญหานี้แก้ไขได้อย่างไร การเปลี่ยนแปลงภาษาที่ฉันต้องระวังคืออะไร และสิ่งที่เราlaunderไอเอ็นจี?

std::launderเป็นชื่อที่เหมาะเจาะ แต่ก็ต่อเมื่อคุณรู้ว่ามันมีไว้เพื่ออะไร จะดำเนินการฟอกหน่วยความจำ

พิจารณาตัวอย่างในกระดาษ:

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

U u = {{ 1 }};

ว่าคำสั่งดำเนินการเริ่มต้นรวมการเริ่มต้นครั้งแรกที่สมาชิกกับU{1}

เพราะnเป็นconstตัวแปรคอมไพเลอร์ที่เป็นอิสระที่จะคิดว่าu.x.nจะเสมอเป็น 1

ดังนั้นจะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราทำสิ่งนี้:

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

เนื่องจากXเป็นเรื่องเล็กน้อยเราไม่จำเป็นต้องทำลายวัตถุเก่าก่อนที่จะสร้างวัตถุใหม่แทนที่มันดังนั้นจึงเป็นรหัสทางกฎหมายที่สมบูรณ์แบบ วัตถุใหม่จะมีnสมาชิกเป็น 2

บอกฉันหน่อยสิ ... จะเกิดu.x.nอะไรขึ้น?

คำตอบที่ชัดเจนจะ 2. แต่ที่ผิดเพราะคอมไพเลอร์ที่ได้รับอนุญาตที่จะคิดว่าอย่างแท้จริงconstตัวแปร (ไม่เพียงconst&แต่ตัวแปรวัตถุประกาศ const ) จะไม่เปลี่ยนแปลง แต่เราเพิ่งเปลี่ยนมัน

[basic.life] / 8คาถาสถานการณ์เมื่อมันตกลงเพื่อเข้าถึงวัตถุที่สร้างขึ้นใหม่ผ่านตัวแปร / พอยน์เตอร์ / อ้างอิงถึงวัตถุเก่า และการมีconstสมาชิกเป็นหนึ่งในปัจจัยที่ถูกตัดสิทธิ์

ดังนั้น ... เราจะพูดคุยu.x.nอย่างถูกต้องได้อย่างไร?

เราต้องฟอกความทรงจำของเรา:

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

การฟอกเงินใช้เพื่อป้องกันไม่ให้คนติดตามว่าคุณได้รับเงินจากที่ไหน การฟอกหน่วยความจำถูกใช้เพื่อป้องกันคอมไพเลอร์ไม่ให้ติดตามตำแหน่งที่คุณได้รับวัตถุของคุณดังนั้นจึงบังคับให้หลีกเลี่ยงการปรับให้เหมาะสมที่อาจไม่มีผลบังคับใช้อีกต่อไป

ปัจจัยที่ทำให้ขาดคุณสมบัติอีกประการหนึ่งคือหากคุณเปลี่ยนประเภทของวัตถุ std::launderสามารถช่วยได้ที่นี่:

aligned_storage<sizeof(int), alignof(int)>::type data;
new(&data) int;
int *p = std::launder(reinterpret_cast<int*>(&data));

[basic.life] / 8บอกเราว่าหากคุณจัดสรรวัตถุใหม่ในที่จัดเก็บของเก่าคุณจะไม่สามารถเข้าถึงวัตถุใหม่ผ่านตัวชี้ไปยังวัตถุเก่า launderช่วยให้เราก้าวไปข้างหน้าได้