什麼是「std::launder」以及它如何解決 C 中的記憶體管理問題？

std::launder：記憶體清洗的意義

P0137 中std::launder 的引入引發了關於其目的和問題的疑問它在C 標準中帶來的後續變化。

目的std::launder

std::launder 的主要功能是“內存清洗”，顧名思義。它解決了在包含const 成員的情況下使用聚合初始化初始化聯合體時出現的特定問題，如論文中強調的：

U u = {{ 1 }};

在這種情況下，編譯器可以基於const 成員u.x.n的假設進行最佳化即使透過不同的指針對相同記憶體位置進行後續分配，也將保持不變：

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

在此分配後存取u.x.n將錯誤地傳回初始值 1，違反了編譯器關於 const 成員保持不變的假設。

std::launder 透過強制編譯器使記憶體位置的最佳化假設無效來解決此問題。

標準的變更

std::launder 的引入是必要的在與聯合、生命週期和指針相關的部分中對標準進行了大量更改。這些變更包括：

• 修改 [basic.life]/8 以允許存取使用 std::launder 後在舊物件儲存中建立的新物件。
• 新增範例std::launder 對標準文字的用法。
• 將透過指向新物件的指標存取舊物件的禁止擴展到以下情況：物件的類型不同，可以使用 std::launder 來規避。

理解 std::launder 的目的和意義對於程式設計師有效地使用聯合和管理記憶體使用至關重要。

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