Какова цель std :: launder?

P0137 представляет шаблон функции std::launderи вносит множество изменений в стандарт в разделах, касающихся объединений, времени жизни и указателей.

Какую проблему решает эта статья? Какие изменения в языке я должен знать? И что мы думаем launder?

std::launderудачно назван, но только если вы знаете, для чего он нужен. Он выполняет отмывание памяти .

Рассмотрим пример в статье:

struct X { const int n; };
union U { X x; float f; };
...

U u = {{ 1 }};

Этот оператор выполняет агрегатную инициализацию, инициализируя первого члена Uс {1}.

Потому что nэто constпеременная, компилятор волен считать , что u.x.nдолжно всегда быть 1.

Итак, что произойдет, если мы сделаем это:

X *p = new (&u.x) X {2};

Поскольку Xэто тривиально, нам не нужно уничтожать старый объект перед созданием нового на его месте, так что это совершенно законный код. Новый объект будет иметь nчлен 2.

Так скажи мне ... что u.x.nвернется?

Очевидный ответ будет 2. Но это неправильно, потому что компилятору разрешено предполагать, что истинная constпеременная (не просто объявленная const&, а объявленная переменная объекта const) никогда не изменится . Но мы просто изменили это.

[basic.life] / 8 разъясняет обстоятельства, когда можно получить доступ к вновь созданному объекту через переменные / указатели / ссылки на старый. И наличие constчлена является одним из дисквалифицирующих факторов.

Итак ... как мы можем говорить u.x.nправильно?

Мы должны отмыть нашу память:

assert(*std::launder(&u.x.n) == 2); //Will be true.

Отмывание денег используется для предотвращения отслеживания людьми, откуда вы взяли свои деньги. Отмывание памяти используется для предотвращения отслеживания компилятором того, откуда вы получили ваш объект, что вынуждает его избегать любых оптимизаций, которые могут больше не применяться.

Еще один дисквалифицирующий фактор заключается в том, что вы меняете тип объекта. std::launderможет помочь и здесь:

aligned_storage<sizeof(int), alignof(int)>::type data;
new(&data) int;
int *p = std::launder(reinterpret_cast<int*>(&data));

[basic.life] / 8 говорит нам, что если вы выделите новый объект в хранилище старого, вы не сможете получить доступ к новому объекту через указатели на старый. launderпозволяет нам обойти это.