c++ - 在类型化的 std::array 中放置 new 和 std::destroy_at 的安全性？

Question

考虑以下示例:

#include <array>
#include <memory>

class trivial
{
public:
    trivial() = default;
    trivial(int a, float b) : m_a(a), m_b(b) {}

private:
    int m_a;
    float m_b;
};

template<typename T>
void write(T& arr, size_t idx, int a, float b)
{
    ::new(static_cast<void*>(std::addressof(arr[idx]))) trivial(a, b);
}

template<typename T>
void destroy(T& arr, size_t idx)
{
    std::destroy_at(std::addressof(arr[idx]));
}

int main()
{
    auto arr = std::array<trivial, 20>();

    write(arr, 3, 10, 20.0f);
    destroy(arr, 3);
}

使用放置 new 和 std::destroy_at 对任意(但合理的)数据数组就地安全吗？这里是否存在任何风险或潜在的未定义行为，或可移植性问题？假设我们不会尝试分配给已销毁的值，据我所知这是未定义的。

我注意到这种方法比使用 std::aligned_storage 和 reinterpret_cast 更好，主要是由于 std::launder 服务作为优化阻滞剂。如果我对将我的值存储在 std::array 中的额外限制感到满意(例如需要默认构造函数)，这是可接受的用例吗？

Answer 1

您对 std::array arr 的第三个元素进行了双重破坏。一次通过显式销毁(destroy 调用)，另一次通过隐式销毁(当 arr 超出范围时)。根据 C++ 标准，这会导致未定义的行为。

15.4 Destructors [class.dtor]
...
16 Once a destructor is invoked for an object, the object no longer exists; the behavior is undefined if the destructor is invoked for an object whose lifetime has ended. [ Example: If the destructor for an automatic object is explicitly invoked, and the block is subsequently left in a manner that would ordinarily invoke implicit destruction of the object, the behavior is undefined. —end example ]

上面引用中的示例与您正在尝试做的有点相似。