memset之后的C++放置新

html5 • • 问答

假设有一个结构体，其构造函数没有初始化所有成员变量：

struct Foo {
  int x;
  Foo() {}
}

如果我将某个缓冲区设置为 0，则在该缓冲区上使用放置 new 创建一个 Foo 实例，然后从该实例中读取 x，这是定义的行为吗？

void bar(void* buf) {
  memset(buf, 0, sizeof(Foo));
  Foo* foo = new(buf) Foo;
  std::cout << foo.x; // Is this undefined behavior?
}

回答

这是教科书未定义的行为。x构造函数后未初始化成员，读取未初始化的变量是未定义行为。

这个记忆之前被其他东西填满的事实是无关紧要的。

  • @AlexanderDyagilev - 好吧......直到你的程序在一个悲惨的布尔值上崩溃...... /sf/ask/3788460371/
  • @AlexanderDyagilev 你错了。读取未初始化的变量是教科书未定义的行为。
  • @AlexanderDyagilev 你是什么意思它会一直工作？UB 并不意味着无法编译。UB 意味着你无法知道行为会是什么。在这个例子中，placement new 可以将缓冲区初始化为某种调试表示，这意味着 `x` 的值可以在不同的实现中不同。此外，还有一个直接说明它是 UB 的标准：https://timsong-cpp.github.io/cppwp/basic#indet-2
  • @AlexanderDyagilev——“未定义的行为”并不意味着“会发生不好的事情”。它只是意味着 C++ 语言定义不会告诉您包含该行为的程序将做什么。通常，这样的程序将“工作”得很好。直到您向最重要的客户提供演示时，它才会崩溃。

回答

作为另一个答案的补充：

如果有人觉得将其视为“技术上未定义的行为，但对我来说足够安全”，请允许我演示结果代码的破坏程度。

如果x被初始化：

struct Foo {
  int x = 0;
  Foo() {}
};

// slightly simpler bar()
int bar(void* buf) {
  std::memset(buf, 0, sizeof(Foo));
  Foo* foo = new(buf) Foo;
  return foo->x; 
}

g++-11 with-O3产生以下结果：

bar(void*):
        mov     DWORD PTR [rdi], 0   <----- memset(buff, 0, 4) or int x = 0? 
                                            They are redundant, so it's only done once.
        xor     eax, eax             <----- Set the return value to 0
        ret

这很好。事实上，它甚至没有表现出人们希望通过就地未初始化构造消除的任何开销。编译器很聪明。

与此相反，当x未初始化时：

struct Foo {
  int x;
  Foo() {}
};
// ... same bar

我们得到，使用相同的编译器和设置：

bar(void*):
        mov     eax, DWORD PTR [rdi] <----- Just dereference buf as the result ?!?
        ret

嗯，它当然更快，但是发生了memset()什么？

编译器认为，由于我们int在新的 memset 内存之上放置了一个未初始化的（又名垃圾），它甚至不必memset()首先考虑 。它可以“回收”之前存在的垃圾。

anything -> 0 -> anythinganything毕竟倒塌了。所以不改变指向的内存的函数buff是对代码的合理解释。

您可以在此处在 Godbolt 上试用这些示例。

  • 脚注：我*认为*编译器有权将 `eax` 保留为第二种情况。但是我可以看到返回存储在对象存储中的值如何与 gcc 为祖父合并添加的额外别名安全一致。
以上是memset之后的C++放置新的全部内容。
THE END
分享
二维码
< <上一篇
下一篇>>