Comment `std::launder` résout-il les problèmes d'optimisation du compilateur avec les membres Const dans les unions ?

Dévoilement de l'essence du blanchiment de mémoire : une plongée plus approfondie dans std::launder

Dans le domaine de la standardisation C, P0137 introduit std : :launder, un modèle de fonction qui répond à un problème subtil concernant les unions, la durée de vie et les pointeurs. Pour comprendre son objectif, examinons le problème spécifique abordé par cet article et les ajustements linguistiques ultérieurs que nous devons reconnaître.

Le problème en question

Considérez le code suivant extrait :

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

U u = {{ 1 }};

Ici, l'initialisation globale est effectuée, en définissant le premier membre de U (x) à la valeur 1. Comme n est une variable const, le compilateur suppose que u.x.n restera toujours 1.

Le piège de l'optimisation

Cependant, considérez le code suivant :

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

Puisque X est trivial, nous pouvons créer un nouvel objet au même endroit que l'ancien, faisant de ce code syntaxiquement valide. Le nouvel objet aura désormais son membre n défini sur 2.

Maintenant, essayons d'accéder à u.x.n. Quel résultat attendriez-vous ?

La malheureuse réalité

Intuitivement, on pourrait penser que le résultat devrait être 2. Cependant, ce n'est pas le cas. Le compilateur, basé sur l'hypothèse que les variables const sont immuables, optimise le code, rendant la nouvelle valeur de u.x.n inaccessible.

Entrez std::launder : blanchiment de mémoire

Pour contourner cette optimisation, nous devons "blanchir" notre mémoire en utilisant std::launder. Voici un exemple illustratif :

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

Le blanchiment de mémoire empêche le compilateur de retracer l'origine de notre objet, nous permettant ainsi d'accéder à la nouvelle valeur malgré le membre const.

Utilisation supplémentaire Les cas

std::launder peuvent également être utiles dans d'autres situations où le type de données change ou l'allocation de stockage la sémantique empêche l'accès direct.

En résumé, std::launder est un outil puissant qui nous permet de contourner certaines optimisations du compilateur qui peuvent entraver notre capacité à accéder correctement à la mémoire. En blanchissant la mémoire, nous empêchons le compilateur de faire des hypothèses sur son contenu, garantissant ainsi un accès précis et fiable aux données.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!