c++ - 在没有堆分配的情况下使用虚拟方法实例化类

Question

class Base
{
public:
    virtual ~Base() {}
    virtual void Foo() = 0;
};

class FirstDerived: public Base
{
public:

    void Foo() { cout << "FirstDerived" << endl; }
};

class SecondDerived: public Base
{
public:

    void Foo() { cout << "SecondDerived" << endl; }
};

union PreallocatedStorage
{
    PreallocatedStorage() {}
    ~PreallocatedStorage() {}

    FirstDerived First;
    SecondDerived Second;
};

class ContainingObject
{
public:

    Base* GetObject()
    {
        if (!m_ptr)
        {
            // TODO: Make runtime decision on which implementation to instantiate.
            m_ptr = new(&m_storage) SecondDerived();
        }

        return m_ptr;
    }

    ~ContainingObject()
    {
        if (m_ptr)
        {
            m_ptr->~Base();
        }
    }

private:

    PreallocatedStorage m_storage;
    Base* m_ptr = nullptr;
};

int main()
{
    auto object = make_unique<ContainingObject>();

    // ...
    // Later, at a point where I don't want to make more heap allocations...
    // ...
    auto baseObject = object->GetObject();
    baseObject->Foo();

    return 0;
}

我想在这里实现的目标:

• 我需要实例化一个具有虚拟方法的类。
• 在我确切知道要实例化哪个派生类的时间点，我无法进行进一步的堆分配(这只是出于好奇，所以确切的原因不相关)。
• 因此，我想以某种方式预先分配足够的空间来容纳任何可能的实现，然后再决定要在其中实例化哪个类。

上述代码中是否存在任何不符合标准/未定义的行为？

Answer 1

代码是正确的。请参阅关于该问题的评论以获得一些有趣的见解，特别是 std::aligned_union 的使用，它可以用作上述 PreallocatedStorage union 的通用替代品。