c++ - 手动生命周期管理，替代安置

Question

我有一段带有回调的低级代码:Init和Cleanup以及其他。我不控制回调的参数。我选择使用全局变量来管理状态，例如class state。
这是我可以使用的简单构造:

std::unique_ptr<state> s;
void Init() {
    s = make_unique<state>();
}
void Cleanup() {
    s.reset();
}

这很简单，很容易解释。主要缺点:它使用堆，这意味着会牺牲性能，并且分配可能会失败。
另外，我可以使用类似于以下内容的构造:

alignas(state) unsigned char s_buf[sizeof(state)];
void Init() {
    state* s = new(s_buf) state;
}
void Cleanup() {
    state* s = reinterpret_cast<state*>(s_buf);
    s->~T();
}

现在，我不使用堆，但是它比较丑陋，而且更容易出错，而且我甚至不确定是否存在潜伏在某处的未定义行为。我也许可以将其封装在包装器类中，但是有很多地方可能出错。
是否有任何常用的构造来实现我要执行的操作，即具有类似 unique_ptr的类但没有堆分配？

Answer 1

将评论扩展为答案:
C++ 17为此提供了完美的工具: std::optional 。
它完全可以执行您的操作，除了它还可以跟踪存储中当前是否有对象。除非您要进行嵌入并且标志的额外大小很重要，否则应该很好:

#include <optional>

struct state {
    int foo;
};

static std::optional<state> currentState;

void Init() {
    currentState = state{ 42 };
}

void CleanUp() {
    currentState = std::nullopt;
}

void doStuff() {
    currentState->foo += 12;
}

void doStuffOnlyIfInitialized() {
    if (currentState) {
        currentState->foo += 12;
    }
}

请注意，如果您两次调用 Init或两次调用 CleanUp，则此处的代码将很高兴。如果要防止这种情况，可以在 assert(!currentState)的开头添加 Init，在 assert(currentState)的开头添加 CleanUp。