Bagaimanakah `std::launder` Alamat Andaian Pengkompil Berkenaan Permulaan Memori dan Sepanjang Hayat dalam C ?

std::launder: Pengubahan Memori untuk Pengoptimuman C

Templat fungsi std::launder yang diperkenalkan baru-baru ini bertujuan untuk menangani isu asas dalam C berkaitan dengan permulaan memori dan seumur hidup. Untuk memahami sepenuhnya tujuannya, mari kita mendalami selok-belok pengurusan memori dalam bahasa.

Masalahnya: Andaian Pengkompil Berterusan

Pertimbangkan kod berikut:

struct X { const int n; };
union U { X x; float f; };
...
U u = {{ 1 }};

Pemulaan agregat memulakan ahli pertama U dengan {1}. Memandangkan n adalah malar, pengkompil menganggap bahawa u.x.n akan sentiasa 1. Walau bagaimanapun, pertimbangkan perkara berikut:

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

Kod ini secara sah mencipta objek baharu dalam storan u.x. N ahlinya ditetapkan kepada 2, melanggar andaian sebelumnya yang dibuat oleh pengkompil.

Isu: Sepanjang Hayat dan Pengoptimuman

Mengikut standard C, mengakses yang baru objek yang dicipta melalui pembolehubah/penunjuk/rujukan kepada objek lama adalah dilarang jika objek lama mempunyai ahli tetap atau jenis objek baru adalah berbeza.

Sekatan ini membolehkan pengkompil membuat pengoptimuman berdasarkan andaian tentang kandungan memori. Walau bagaimanapun, apabila andaian ini dilanggar, tingkah laku yang tidak ditentukan boleh berlaku.

std::launder: Breaking Compiler Assumptions

std::launder menyediakan penyelesaian kepada masalah ini dengan ingatan "pencucian". Ia secara berkesan memberitahu pengkompil untuk mengabaikan andaian sebelumnya tentang lokasi memori, memaksanya untuk menganggapnya seolah-olah ia telah diperuntukkan baru.

Dalam contoh sebelumnya, ini akan membolehkan kami mengakses u.x.n dengan betul:

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

Selain itu, std::launder boleh memudahkan mengakses objek yang baru dibuat melalui penunjuk kepada yang lama apabila jenis berbeza:

alignas(int) char data[sizeof(int)];
new(&data) int;
int *p = std::launder(reinterpret_cast<int*>(&amp;data));

Kesimpulan

std::launder ialah alat berkuasa yang membolehkan pengaturcara memecahkan andaian pengkompil yang berterusan, membolehkan pengoptimuman yang sebaliknya akan dihalang seumur hidup dan sekatan menaip. Dengan memanfaatkan pengubahan memori, std::launder memastikan kandungan memori kritikal dirawat dengan cara yang fleksibel dan jelas, meningkatkan keselamatan dan kecekapan kod C.

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimanakah `std::launder` Alamat Andaian Pengkompil Berkenaan Permulaan Memori dan Sepanjang Hayat dalam C ?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!