Warum ist „std::memcpy' undefiniertes Verhalten bei nicht trivial kopierbaren Objekten?

std::memcpy-Verhalten mit nicht trivial kopierbaren Objekten: Warum undefiniert?

Die std::memcpy-Funktion der C-Standardbibliothek ist gut Bekannt dafür, einen Speicherblock von einem Ort an einen anderen zu kopieren. Allerdings kann sein Verhalten beim Umgang mit nicht trivial kopierbaren Objekten undefiniert werden. Daraus ergibt sich die Frage: Warum wird dieser Fall in der Norm als undefiniert angesehen?

Die Betrachtung der Definition von trivial kopierbar bringt Licht in diese Frage. Ein trivial kopierbarer Typ besitzt besondere Eigenschaften: Er besteht ausschließlich aus primitiven Typen (int, char usw.) oder Zeigern und umfasst keine benutzerdefinierten Konstruktoren, Destruktoren oder Zuweisungen. Diese Eigenschaften ermöglichen es memcpy, diese Objekte zuverlässig zu bearbeiten.

Nicht trivial kopierbare Objekte besitzen jedoch komplexere Strukturen. Dabei kann es sich um benutzerdefinierte Vorgänge, Verweise auf externe Ressourcen oder interne Zustände handeln, die beim Kopieren ordnungsgemäß behandelt werden müssen. Das einfache Replizieren der zugrunde liegenden Bytes ohne Berücksichtigung dieser Elemente kann zu undefiniertem Verhalten nachgelagert führen.

Wenn beispielsweise der Destruktor eines nicht-TriviallyCopyable-Objekts nicht aufgerufen wird, nachdem memcpy seine Daten überschrieben hat, kann das Programm beim Versuch, dies zu tun, auf Probleme stoßen Auf den Objektstatus zugreifen oder ihn ändern. Wenn die Lebensdauer des Objekts durch die Platzierung neuer oder ähnlicher Techniken nicht ordnungsgemäß ermittelt wird, bleibt das kopierte Objekt außerdem möglicherweise in einem unbrauchbaren oder beschädigten Zustand.

Die Spezifikation des Standards für undefiniertes Verhalten dient in diesem Zusammenhang mehreren Zwecken. Erstens schützt es Programmierer vor möglichen Fehlern, indem es Vorgänge verbietet, bei denen das Ergebnis ungewiss ist. Zweitens bietet es Implementierungsflexibilität, indem es Optimierern ermöglicht, davon auszugehen, dass Objekte ordnungsgemäß erstellt und zerstört werden, was zu einer verbesserten Leistung führt.

Daher ist es wichtig, die Richtlinien des Standards einzuhalten und die Verwendung von std::memcpy auf Nichtobjekten zu vermeiden -Trivial kopierbare Objekte. Erwägen Sie stattdessen den Einsatz alternativer Ansätze oder benutzerdefinierter Kopiermechanismen, die die Feinheiten solcher Objekte sicher bewältigen können.

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