使用placement new 来更新参考成员？答案

【问题标题】：Using placement new to update a reference member?使用placement new 来更新参考成员？
【发布时间】：2015-11-04 06:06:46
【问题描述】：

以下代码在 C++ 中是否合法？

template<typename T>
class Foo {
public:
    Foo(T& v) : v_(v) {}

private:
    T& v_;
};

int a = 10;
Foo<int> f(a);

void Bar(int& a) {
    new (&f)Foo<int>(a);
}

引用不应该被绑定两次，对吧？

【问题讨论】：

你没有绑定引用v_两次，你用@中Foo<int>(a)初始化的对象中的数据覆盖它987654324@.
"引用不应该被绑定两次，对吧？" – 不，但这与您的其余问题有什么关系？
@JoachimPileborg 谢谢，现在我回头看，最后一句话没有意义。引用不能被绑定两次，我们不能做任何事情来重新绑定引用。
当前的代码是合法的，只要之后你不访问原始对象（例如通过f）。

标签： c++ reference object-lifetime placement-new reference-binding

【解决方案1】：

这是完全无效的。

[basic.life]/1，强调我的：

T 类型对象的生命周期在以下时间结束：

如果 T 是具有非平凡析构函数 (12.4) 的类类型，则析构函数调用开始，或者

对象占用的存储空间被重用或释放。

placement new 重用存储，结束由f 表示的对象的生命周期。

[basic.life]/7:

如果，在对象的生命周期结束之后并且在存储之前被占用的对象被重用或释放，一个新的对象是在原始对象占用的存储位置创建，a 指向原始对象的指针，引用的引用到原始对象，或者原始对象的名称将自动引用新对象，并且一旦生命周期新对象已启动，可用于操作新对象，如果：

新对象的存储空间正好覆盖了原始对象占用的存储位置，并且

新对象与原始对象的类型相同（忽略顶级 cv 限定符），并且

原始对象的类型不是 const 限定的，并且，如果是类类型，则不包含任何类型为 const 限定或引用类型，以及

原始对象是T 类型的最衍生对象（1.8），而新对象是T 类型的最衍生对象（也就是说，它们是不是基类子对象）。

由于不满足第三个要点，在调用Bar 之后，f 不是指由放置new 创建的对象，而是指先前存在的不再存在的对象，并且尝试使用它会导致未定义的行为。

另请参阅CWG1776 和 P0137R0。

【讨论】：

我有些不明白。在放置新指令中：新对象的创建不就意味着对象所占用的存储空间的再利用吗？在这种情况下，在放置 new 之后，对我来说，条件：“在重用或释放对象占用的存储之前”不满足，因为未来使用 f 发生在重用存储之后。我不明白这些规则是如何组合在一起的。

【解决方案2】：

这可能是合法的，但它的风格非常糟糕。 Placement new 的参数是 void*，所以你告诉 C++ 将 f 的地址重新解释为 void*，然后使用它作为位置来构造新的东西 - 覆盖原来的 f。

基本上，不要那样做。

【讨论】：

为什么不呢？它是完全类型安全的。
C++ 中几乎没有什么是“完全类型安全的”——C++ 并不真正了解这个词的含义。如果 Foo 是使用复杂类型实例化的呢？甚至是一个字符串？ reinterpret_cast 覆盖对象的构造内容。
好吧，在几乎所有现实世界的情况下，您都需要这里的赋值运算符，它将正确地破坏复杂类型。也就是说，这对于普通的旧数据或已调用其析构函数的对象来说很好。换句话说，是 C++ 让你又一次朝自己的脚开枪。
即使这样，赋值运算符也只有在你正确定义它的情况下才可以（或者它是 POD 而你不需要） - 默认只是覆盖对象。
任何东西只有在正确定义的情况下才会起作用。是的，默认赋值运算符可能会在一些写得不好的类上失败。