C++ 标准对移动实时对象存储有何看法？

Question

我很好奇以下情况在当前 C++ 标准下是如何解释的，尤其是在生命周期等方面。它是未定义的行为吗？

首先，让我们从以下定义开始：可重定位对象是一个在其实际内存位置上不变的对象——也就是说，无论指针 this 的值如何，它的状态都保持不变。假设我们有一个可重定位类型 Relocatable（其定义与示例无关）。

然后我们有如下代码（C++17）：

typedef std::aligned_storage_t<sizeof(Relocatable)> Storage;

// construct an instance of a relocatable within a storage
auto storage0 = new Storage();
new(storage0) Relocatable(...);

{ 
  // obj is a valid reference
  // should use std::launder() here, but clang doesn't have it yet
  Relocatable& obj = *reinterpret_cast<Relocatable*>(storage0);
}

// move the storage
auto storage1 = new Storage();
memcpy(storage1, storage0, sizeof(Storage));
delete storage0;

{ 
  // ?????? what does the standard say about this?
  Relocatable& obj = *reinterpret_cast<Relocatable*>(storage1);
}

这与预期的一样适用于 GCC 和 Clang（对象只是继续存在于新存储中）。但是，我不完全确定标准是否适用于此。从技术上讲，对象的生命周期尚未结束（未调用析构函数），并且在 memcpy() 调用后没有对位于旧位置的对象的任何访问。此外，旧位置不存在 references/pointers。尽管如此，鉴于 C++ 似乎大多数时候都将对象标识和对象存储视为同一事物，因此禁止这样做可能是有原因的。预先感谢所有有见地的评论。

编辑：有人建议是这个问题的副本。我不确定是不是。首先，我正在 memcpying 存储，而不是对象实例。其次，对于所有实际相关的应用程序，std::is_trivially_copyable<Relocatable>::value 实际上计算为 true。

P.S。我问这个实际上有一个很好的实际原因。有时让对象只能存在于它们的容器中是有用的——它们不可复制也不可移动。例如，我目前正在设计一个具有这样属性的优化树数据结构——树节点只能存在于树存储中，它们不能被移出或复制——对它们的所有操作都是通过短暂的引用来执行的。为了防止程序员错误（意外 copies/moves），我删除了复制和移动构造函数。这有一个相当不幸的结果，即节点不能存储在 std::vector 中。放置新的和明确管理的存储可以用来绕过这个限制——但我当然不想做一些不符合标准的事情。

Answer 1

因此，与所有这些类型的问题一样，对象仅在 four situations:

中创建

An object is created by a definition ([basic.def]), by a new-expression, when implicitly changing the active member of a union ([class.union]), or when a temporary object is created ([conv.rval], [class.temporary]).

此代码：

auto storage1 = new Storage();
memcpy(storage1, storage0, sizeof(Storage));

在 storage1 处为您提供了一个类型为 Storage 的对象，但是在该点上没有创建类型为 Relocatable 的对象。因此，这：

Relocatable& obj = *reinterpret_cast<Relocatable*>(storage1);

是未定义的行为。期间.

为了为其定义行为，我们需要第五种机制来创建对象，例如 P0593 中提出的：

We propose that at minimum the following operations be specified as implicitly creating objects: [...]

A call to memmove behaves as if it

copies the source storage to a temporary area

implicitly creates objects in the destination storage, and then

copies the temporary storage to the destination storage.

This permits memmove to preserve the types of trivially-copyable objects, or to be used to reinterpret a byte representation of one object as that of another object.

A call to memcpy behaves the same as a call to memmove except that it introduces an overlap restriction between the source and destination.

此提案（或类似提案）将需要您的代码 well-formed。

C++ 标准对移动实时对象存储有何看法？

What does C++ standard say about moving live object storage?

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