C++ std::launder

在本文中，我们将讨论 C++ 中的 std::launder 方法及其语法和示例。

C++ 中的 std::launder() 函数是什么？

launder 函数是在 C++17 中引入的。它是一个与指针来源和基于类型别名的优化相关的实用函数。

当有一个名为 "pointer1" 的指针，其类型为 "type1"，并且用户希望将该指针重新解释为另一种类型 "type2" 时，编译器会假定 "pointer1" 指向的内存位置仍然是 "type1" 类型。当通过重新解释的指针访问内存位置时，这种假设可能导致未定义的行为。

这个 launder 函数用于通知编译器它不应该依赖 "pointer1" 的任何以前的指针信息。它将 "pointer1" 视为一个新分配的指针，并具有 "type2" 类型。

例如，有一个名为 "Shape" 的类，另一个名为 "Circle" 的类。"Circle" 类派生自 "Shape" 类。用户创建了一个 "Circle" 类型的对象，并将其指针存储在 "Shape*" 类型的变量中。如果将该变量重新解释为 "Circle*" 而不产生任何不当行为，我们使用 launder 函数，使其将该指针视为新创建和分配的。

语法

它具有以下语法：

参数

此函数将接受一个 指针 作为参数并返回一个指针。输入和返回的指针类型相同。

示例 1

让我们以一个 C++ 程序来说明 launder 函数。

输出

说明

• 这个程序演示了 launder 函数。程序中使用的变量是 "buffer"，它表示为存储 'A' 类型的对象而分配的内存缓冲区。
• "objectA" 是指向所创建对象的指针，其类型为 'A'。
• "intPointer" 表示指向 "int" 的指针。
• "value" 是一个变量，用于存储解引用 "intPointer" 后得到的值。
• 创建了一个带有整数成员 "x" 的结构体。主函数创建了一个类型为 A 的对象。之后，它被重新解释为一个 objectA 指针，它是一个 int 指针。用户直接解引用 int 指针可能会出现未定义的行为。launder 函数使该指针被视为有效。

Launder 函数的应用

在 C++ 中，我们使用 launder 函数有几个应用。其中一些如下：

• 自定义内存管理
• 低级数据操作
• 序列化和反序列化
• 动态多态性
• 指针包装器和代理
• 跨语言互操作性

示例 2

让我们为自定义内存分配器再看一个 C++ 程序。

输出

说明

• 此程序演示了一个自定义内存分配器和一个自定义容器。
• "MyAllocator" 是一个内存分配器类，它分配和释放函数。
• "MyContainer" 是一个自定义容器类，包含两个函数：allocated 和 getData。getData 函数返回指向存储对象的指针，使用 launder 函数确保其有效性。
• 在主函数中，创建了一个 MyContainer 的对象，名为 "container"。使用 allocate 函数分配并初始化上述对象的内存。
• 通过调用 container 上的 getData() 获取指针 "ptr"。之后，将值 100 赋给指向 "ptr" 的 int 对象指针。
• 最后，打印出 "ptr" 指向的值。

结论

总之，本文演示了 C++ 中 launder 函数的功能和重要性。此函数通知编译器删除或忽略有关指针先前类型的假设，并将其视为新创建的。此函数帮助开发人员处理指针并维护类型安全。