Question

#include <cstdlib>
struct B {
    virtual void f();
    void mutate();
    virtual ~B();
};
struct D1 : B { void f(); };
struct D2 : B { void f(); };
void B::mutate() {
    new (this) D2; // reuses storage — ends the lifetime of *this
    f(); // undefined behavior - WHY????
    ... = this; // OK, this points to valid memory
}

我需要解释为什么f() invokation有UB？ new (this) D2;重用存储，但它也调用D2的构造函数，并从此开始生成新对象的生命周期。在这种情况下，f()等于this -> f()。 我们只需拨打f()的{{1}}成员函数。谁知道为什么是UB？

Answer 1

这个结构非常有趣：

不保证placement-new可以调用对象的析构函数。因此，此代码无法正确确保对象的使用寿命。
所以原则上你应该在重用对象之前调用析构函数。但是你会继续执行一个已死的对象的成员函数。根据标准section.9.3.1 / 2 如果为非X类型的对象或从X派生的类型调用类X的非静态成员函数，则行为未定义。< / EM>

如果你没有像在代码中那样明确地删除你的对象，那么你就会重新创建一个新对象（构建第二个B而不会让第一个对象失败，然后D2或者这个新B的顶部）。

完成新对象的创建后，当前对象的标识实际上在执行函数时已更改。您无法确定是否在您的placement-new（因此指向D1 :: f的旧指针）之后或之后（因此D2 :: f）读取了将要调用的虚函数的指针。

顺便说一句，正是由于这个原因，对于你在联合中可以做什么或不能做什么有一些限制，其中为不同的活动对象共享相同的内存位置（参见第9.5 / 2点，特别是标准中的9.5 / 4点）。

Answer 2

标准显示了这个例子§3.867 N3690：

struct C {
  int i;
  void f();
  const C& operator=( const C& );
};

const C& C::operator=( const C& other) {
  if ( this != &other ) {
    this->~C(); // lifetime of *this ends
    new (this) C(other); // new object of type C created
    f(); // well-defined
  }
  return *this;
}

C c1;
C c2;
c1 = c2; // well-defined
c1.f(); // well-defined; c1 refers to a new object of type C

请注意，此示例在就地构造新对象之前终止对象的生命周期（与不调用析构函数的代码进行比较）。

但即使你这样做，标准也会说：

如果在对象的生命周期结束之后和存储之前   对象占用的是重用或释放的，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，或原始对象的名称   自动引用新对象，一旦生命周期   新对象已启动，可用于操作新对象，如果：

- 新对象的存储完全覆盖存储位置   原始对象占用了哪个， - 新对象是   与原始对象相同的类型（忽略顶级   cv-qualifiers）和

- 原始对象的类型不是   const-qualified，如果是类类型，则不包含任何非静态   类型为const限定的数据成员或引用类型，

- 原始对象是类型为T的最派生对象（1.8）   new对象是T类型的最派生对象（也就是说，它们不是   基类子对象）。

注意'和'字样，必须满足上述条件。

由于您没有满足所有条件（您将派生对象置于基类对象的内存空间中），因此在引用具有隐式或者隐式的内容时，您具有未定义行为明确使用这个指针。

由于基类虚拟对象为 vtable 保留了一些空间，就地构建了一个派生类型的对象，它可能会或者现在可能会打击，这取决于编译器的实现。虚函数意味着vtable可能不同，放置对齐问题和其他低级内部，你会有一个简单的sizeof不足以确定你的代码是否正确。

重用存储是否会启动新对象的生命周期？

2 个答案: