C で `std::memcpy` を使用すると未定義の動作が発生するのはどのような場合ですか?

std::memcpy の簡単にコピー可能なオブジェクトと未定義の動作

C では、 std::memcpy は、次の場所にデータをコピーするための強力なツールです。ビットレベル。ただし、「TrivialCopyable」として宣言されていないオブジェクトで使用した場合、動作は未定義になります。標準では、このような状況での動作は実装に委ねられると規定されているため、これは予期せぬ結果を招く可能性があります。

簡単なコピー可能性

簡単なコピー可能性は、コンストラクターやデストラクターを呼び出さずに、単純なビット単位のコピー操作を使用してコピーできるオブジェクト型。 TriviallyCopyable オブジェクトには、参照、ポインタ、その他の非プリミティブ データ型は含まれません。

Non-TrivialCopyable オブジェクトでの未定義の動作

std::memcpy を使用してTriviallyCopyable ではないオブジェクトをコピーすると、次のような結果が生じる可能性があります。発生:

• 無効な構築: ターゲット オブジェクトのコンストラクターが呼び出されず、初期化されていない状態のままです。
• 早期破棄:ソース オブジェクトのデストラクターが呼び出されないため、リソース リークまたはダングリングが発生する可能性があります。参照。
• データ破損: コピーされたビットはターゲット オブジェクトの有効なデータに対応していない可能性があり、その結果、誤った動作が発生します。

標準位置揃え未定義の動作の場合

C 標準では、 TriviallyCopyable 以外のオブジェクトの std::memcpy は、未定義の動作がプログラムに伝播するのを防ぐために未定義です。前述したように、std::memcpy を使用してコピーされた後のターゲット オブジェクトの使用は、そのメソッドやデストラクターの呼び出しを含めて未定義です。これにより、重大なランタイム エラーや予期しない動作が発生する可能性があります。

Placement-New による回避策

std::memcpy を直接使用して TriviallyCopyable 以外のオブジェクトをコピーすることはできませんが、これを place-new と組み合わせて使用​​すると、安全で明確に定義されたコピー操作を実現できます。 Placement-new を使用すると、事前に割り当てられたメモリ位置に新しいオブジェクトを構築し、ソース オブジェクトのデータで効果的に初期化できます。

コード例:

この例では、CopyNonTriviallyCopyable は、placement-new を使用して NonTrivial オブジェクトを安全にコピーし、ターゲット オブジェクトが適切に初期化されていることを確認します。必要に応じてデストラクタが呼び出されます。

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