Question

假设有以下API：

typedef void callback_t(void* data);

void addCallback(handle_t h, callback_t callback, void* data);

我想将此API包装到更高阶的C ++接口：

template<class F, bool emplace = IsEmplaceable<F>::value>
struct MakeCallback;

class Handle
{
    template<class F>
    void addCallback(F f)
    {
        ::addCallback(_h, MakeCallback<F>::f, MakeCallback<F>::create(f));
    }

    handle_t _h;
};

以便用户可以传递任何可调用对象（例如lambda函数）。

我想应用小对象优化来避免动态分配（例如，对于空的lambdas），特征IsEmplaceable<F>决定F是否可以放在void*中。

对于不可复制的F，MakeCallback可以如下实现：

template<class F>
struct MakeCallback<F, false>
{
    static void f(void* data)
    {
        auto f = static_cast<F*>(data);
        (*f)(status);
        delete f;
    }

    static void* create(F& f)
    {
        return new F(std::move(f));
    }
};

对于可以放行的F，我该如何正确实施以下内容？

template<class F>
struct MakeCallback<F, true>
{
    static void f(void* data)
    {
        // from void* to F
    }

    static void* create(F& f)
    {
        // form F to void*
    }
};

更基本的是，如果我们不将它用作指针，void*可以保留非地址值吗？它会是UB吗？

Answer 1

在尝试本答案中显示的代码之前，应该提到一个非常大的警告。这样做很可能是非常未定义的，也不是可移植的行为。我强烈建议不要这样做，因为它可能会很长时间地打破未来，你将很难找到原因。

话虽如此，它似乎至少可以用于我的编译器。其他编译器的结果可能会有所不同。我使用union来转换类实例和void *，不知道有任何其他干净的方法来做到这一点。这应该与sizeof( Class ) <= sizeof( void * )一样长，但我不保证不同编译器的行为，甚至我在完全相同的设置上使用完全相同的编译器。

#include <iostream>

using namespace std;

class Small {
public:
    int i;
};

void *castToVoid( Small& s ) {
    union {
        Small s;
        void *p;
    } un;
    un.s = s;
    return un.p;
}

Small castToSmall( void *p ) {
    union {
        Small s;
        void *p;
    } un;
    un.p = p;
    return un.s;
}

int main( ) {
    Small s;
    s.i = 100;

    void *p = castToVoid( s );

    s.i = 200;
    cout << p << endl; // Prints 0x64

    Small s2 = castToSmall( p );
    cout << s2.i << endl; // Prints 100
}

或此示例用于转换为/来自void *

void *castToVoid( Small& s ) {
    void **p = reinterpret_cast< void ** >( &s );
    return *p;
}

Small castToSmall( void *p ) {
    Small *s = reinterpret_cast< Small * >( &p );
    return *s;
}

Answer 2

根据C ++标准（草案N3797），它是实现定义的行为。

§3.7.4.2/p4

通过无效指针值间接传递并传递无效指向释放函数的指针值具有未定义的行为。的不限其他使用无效指针值具有实现定义行为

脚注38：


某些实现可能会定义复制无效指针   value导致系统生成的运行时错误

§3.7.4.3/p4


实现可能放松了指针安全性，在这种情况下   指针值的有效性不取决于它是否为a   安全派生的指针值。或者，实现可以   有严格的指针安全性，在这种情况下指针值指的是   动态存储持续时间不是安全派生的对象   除非引用，否则指针值是无效的指针值   先前已声明完整对象已被声明可达（20.7.4）[...] 这是实现   定义实现是否已放宽或严格指针安全性。

（强调我的）

因此，如果实现放宽指针安全性是安全的，我们可以使用answer @Smith_61中显示的union技巧来避免严格的别名。

我们可以在虚空*上放置小物体吗？

2 个答案: