具有动态变量的 C++ 模板函数答案

【问题标题】：C++ Template function with dynamic variables具有动态变量的 C++ 模板函数
【发布时间】：2020-03-14 14:05:58
【问题描述】：

我正在寻找一个 -std=gnu++17（或 20，如果已经可用）的解决方案来处理对象和 malloc。我想有一个模板函数来用 malloc 分配内存并构造对象。对象本身可以是任何东西，所以它可能需要构造函数中的 10 个参数，或者不需要。我如何模板功能支持这个？思路应该类似于 printfs 变量参数列表，但是这里不是 print 的参数，而是变量，调用构造函数。

新的 c++ 标准有很多进展，但如果你不习惯它也会很混乱。是否有人真正了解这些 c++ 功能并且可以提供帮助？

本次讨论不应包括“如何分配内存和构造对象”。模板编码很有趣

template<typename T, typename... args>
T * malloc_and_construct()
{
    T* pobj = (T*)malloc(sizeof(T));
    if(pobj) new (pobj) T(args...);
    return pobj;
}
template<typename T>
void destruct_and_free(T* pobj)
{
    if(pobj) {
        pobj->~T();
        free(pobj);
    }
}

【问题讨论】：

您是否考虑过使用new 和delete？
@HolyBlackCat 我知道这一点。不幸的是，我不能使用 new 和 delete，唯一的例外是要构建的新位置。只对模板功能感兴趣。仅将 malloc 函数视为演示代码。这个讨论不应该是关于如何在 C++ 中分配内存。
您正在寻找parameter pack。
@BlueTune 是的，我看到了这个，但我不明白。你有一个简单的例子让我学习吗？
查看std::make_unique here 的实现，你可能想要类似的东西。

标签： c++ templates c++17 c++20

【解决方案1】：

这是你要找的吗？

template<typename TClass, typename ... TArgs>
TClass* malloc_and_construct(TArgs&& ... args)
{
    auto* ptr = malloc(sizeof(TClass));
    if (ptr == nullptr)
        return nullptr;
    return new (ptr) TClass { std::forward<TArgs>(args)... };
}

【讨论】：

我在这里使用(...) 而不是{...}，以与类似的标准功能保持一致，并避免意外行为，例如标准容器。

【解决方案2】：

// Example program
#include <iostream>
#include <string>
#include <cstdlib>

template<typename T, typename... Args>
T * malloc_and_construct(Args &&... args)
{
    T* pobj = (T*)malloc(sizeof(T));
    if(pobj) new (pobj) T(std::forward<Args>(args)...);
    return pobj;
}
template<typename T>
void destruct_and_free(T* pobj)
{
    if(pobj) {
        pobj->~T();
        free(pobj);
    }
}

struct A
{
    A(int a, int b) : a(a), b(b) { printf("A %d %d\n", a,b); }
    ~A() { printf("~A\n");  }
    private:
    int a;
    int b;
};

struct B
{
    B() { printf("B\n"); }
    ~B() { printf("~B\n"); }
};


int main()
{
    A * a = malloc_and_construct<A>(2, 3);
    B * b = malloc_and_construct<B>();

    destruct_and_free(a);
    destruct_and_free(b);

    return 0;
}

结果：

A 2 3 乙〜一个 ~B

【讨论】：