Comment `std::launder` répond-il aux hypothèses du compilateur concernant l'initialisation et la durée de vie de la mémoire en C ?

std::launder : blanchiment de mémoire pour l'optimisation C

Le modèle de fonction récemment introduit std::launder vise à résoudre un problème fondamental dans C lié à l'initialisation et à la durée de vie de la mémoire. Pour bien comprendre son objectif, approfondissons les subtilités de la gestion de la mémoire dans le langage.

Le problème : les hypothèses persistantes du compilateur

Considérez le code suivant :

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

L'initialisation globale initialise le premier membre de U avec {1}. Puisque n est constant, le compilateur suppose que u.x.n sera toujours égal à 1. Cependant, considérez ce qui suit :

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

Ce code crée légalement un nouvel objet dans le stockage de u.x. Son membre n est défini sur 2, violant l'hypothèse précédente faite par le compilateur.

Le problème : durée de vie et optimisation

Selon la norme C, accéder à un nouveau L'objet créé via des variables/pointeurs/références vers l'ancien objet est interdit si l'ancien objet a un membre constant ou si le type du nouvel objet est différent.

Cette restriction permet au compilateur de faire des optimisations basées sur des hypothèses sur le contenu de la mémoire. Cependant, lorsque ces hypothèses ne sont pas respectées, un comportement indéfini peut se produire.

std::launder : Breaking Compiler Assumptions

std::launder fournit une solution à ce problème en "blanchiment" de la mémoire. Il indique effectivement au compilateur d'ignorer les hypothèses précédentes concernant l'emplacement mémoire, l'obligeant à le traiter comme s'il avait été récemment alloué.

Dans l'exemple précédent, cela nous permettrait d'accéder correctement à u.x.n :

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

De plus, std::launder peut faciliter l'accès à un objet nouvellement créé via des pointeurs vers l'ancien lorsque les types différer :

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

Conclusion

std::launder est un outil puissant qui permet aux programmeurs de briser les hypothèses persistantes du compilateur, permettant des optimisations qui autrement seraient empêchées par la durée de vie et les restrictions de frappe. En tirant parti du blanchiment de mémoire, std::launder garantit que le contenu critique de la mémoire est traité de manière flexible et bien définie, améliorant ainsi la sécurité et l'efficacité du code C.

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!