可以使用“new”来改变“const”数据吗?

时间:2016-07-08 15:51:10

标签: c++ const immutability placement-new

[这是can memcpy() be used to change “const” member data?的后续行动。并且Idiomatic Way to declare C++ Immutable Classes确实遇到了问题,特别是this回答“在围绕不可变数据设计的语言中,它会知道它可以”移动“您的数据,尽管它具有(逻辑)不变性。” ]

给定struct成员const

struct point2d { const int x; const int y; }; // can't change to remove "const"

保存指向point2d的指针的类可以指向具有不同值的新point2d实例。

struct Bar
{
    std::unique_ptr<point2d> pPt_{ new point2d{ 0, 0 } };
    const point2d& pt() const {
        return *pPt_;
    }

    void move_x(int value) {
        pPt_.reset(new point2d{ pt().x + value, pt().y });
    }
};

Bar的客户请参阅:

   Bar bar; // (0, 0)
   bar.move_x(3141); // (3141, 0)

point2dBar都正常工作;是的,point2d是完全不可变的。

但是,我真的很喜欢将Bar实例存储为成员数据的point2d的不同实现。有没有办法实现这个目标?使用展示位置new可能会产生undefined behavior(请参阅评论)。

#include <new>
struct Baz
{
    point2d pt{ 0, 0 };

    void move_x(int value) {
        // ** is this undefined behavior ? **
        new (&pt) point2d { pt.x + value, pt.y };
    }
};

直接使用point2d作为成员数据处理(潜在的?)未定义的行为?

struct Blarf
{
    unsigned char pt_[sizeof(point2d)];
    const point2d& pt() const {
        return *reinterpret_cast<const point2d*>(pt_);
    }

    Blarf() {
        new (&pt_) point2d{ 0, 0 };
    }

    void move_x(int value) {
        new (&pt_) point2d{ pt().x + value, pt().y };
    }
};

哪个是对的?只是Blarf?或Baz也好吗?或两者都没有,唯一的解决方案是Bar

1 个答案:

答案 0 :(得分:4)

您可以在对象的生命周期结束后重复使用存储。生命周期以析构函数调用结束。这在技术上没有任何问题。

在生命周期结束后使用对象,正如我在

中写下此答案时所提供的示例代码所做的那样
pt.~point2d();
new (&pt) point2d { pt.x + value, pt.y };

是未定义的行为。

如果您坚持使用带有const字段的积分类,您可以这样解决:

void move_x( int const value )
{
     auto const old_pt = pt;
     pt.~point2d();
     ::new (&pt) point2d { old_pt.x + value, old_pt.y };
}

这可能感觉不必要的并发症和可能的微观效率低下,而是不必要的并发症是点类。