我正在尝试创建一个静态容器,它具有基于堆栈的内存并且可以容纳 T 的 N 个实例。非常类似于 std::vector 我希望当前未使用的内存不包含 T 的初始化项。这通常可以通过 placement new 来解决,但不可能在 constexpr 中使用。
使用 union 我发现了一个技巧,您可以为此使用 union ,如下所示:
template <typename value_type>
union container_storage_type
{
struct empty{};
constexpr container_storage_type(): uninitialized{}{}
constexpr container_storage_type(value_type v): value(v){}
constexpr void set(value_type v)
{
*this = literal_container_storage_type{v};
}
empty uninitialized;
value_type value;
};
这让您可以通过设置 empty 成员来存储未初始化的项目,这解决了必须初始化 constexpr 中的所有成员的限制。
现在这种方法的问题是,如果 value_type 是实现 operator= 的类型,则 rule for unions says :
If a union contains a non-static data member with a non-trivial special member function (copy/move constructor, copy/move assignment, or destructor), that function is deleted by default in the union and needs to be defined explicitly by the programmer.
这意味着为了能够使用这个技巧,我也需要在 union 体中实现 operator=,但那看起来如何?
constexpr container_storage_type& operator=(const container_storage_type& other)
{
value = other.value; //ATTEMPT #1
//*this = container_storage_type(other.value);ATTEMPT #2
return *this;
}
尝试 #1:这似乎不可能,因为编译器提示说在常量表达式中根本不允许更改 union 的事件成员。
尝试 #2:这适用于上一个片段中的 set() 方法,因为它本身不会更改事件成员,但会重新分配整个 union 。这个技巧似乎无法在赋值运算符中使用,但是因为这会导致无休止的递归...
我是否遗漏了什么,或者这真的是在 constexpr 中使用 union 作为放置新替代方案的死胡同吗?
除了我完全错过的新展示位置之外,还有其他替代方案吗?
https://godbolt.org/z/km0nTY说明问题的代码
最佳答案
在 C++17 中,你不能。
current restrictions关于在常量表达式中不能做的事情包括:
an assignment expression ([expr.ass]) or invocation of an assignment operator ([class.copy.assign]) that would change the active member of a union;
a new-expression;
真的没有办法解决这个问题。
在 C++20 中,您将能够,但可能不是您想的那样。由于 P0784,后一个限制将在 C++20 中放宽。类似于:
- a new-expression (8.3.4), unless the selected allocation function is a replaceable global allocation function (21.6.2.1, 21.6.2.2);
也就是说,
但是 不幸的是,这有一个有趣的结果,你的 new T 会变得正常,但 new (ptr) T 仍然不允许。作为使 std::vector constexpr 友好的一部分,我们需要能够管理“原始”内存 - 但我们仍然无法真正管理 原始内存。一切都还得打字。处理原始字节是行不通的。std::allocator 并不完全处理原始字节。 allocate(n) 给你一个 T* 而 construct 把一个 T* 作为一个位置和一堆参数并在该位置创建一个新对象。此时您可能想知道这与 placement new 有何不同 - 唯一的区别是坚持使用 std::allocator,我们停留在 T* - 但放置新使用 void*。这种区别被证明是至关重要的。constexpr 版本“分配”内存(但它分配编译器内存,必要时将提升为静态存储 - 所以这就是你想要的) -但是您的纯运行时版本肯定不想分配内存,事实上,重点是它没有。为此,您必须使用 is_constant_evaluated() 在常量评估时间分配和运行时非分配之间切换。诚然,这并不漂亮,但应该可行。
关于c++ - Constexpr 替代 placement new 能够使内存中的对象保持未初始化状态?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/53084703/
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