如何在未来的施工中留下未构造的类成员，并将其置于新的位置

问题描述：

我想创建一个包含应该保持未构造的私有成员的模板，直到使用新的位置明确构建它为止。如何在未来的施工中留下未构造的类成员，并将其置于新的位置

如何用C++ 14实现这一点？

有点像这样：

template <typename T> 
class Container { 
    private: 
     T member; //should be left unconstructed until construct() is called 
    public: 
     Container() = default; 
     void construct() { 
      new (&this->member) T(); 
     } 
};

班级建设是一个全或无的命题。要么整个类被构造，要么没有构造。没有回旋的余地。你试图解决什么是真正的问题。不，不是关于不构建集体成员的问题，而是你认为解决方案涉及不构建单个集体成员的问题。 –

@SamVarshavchik实现std ::可选 – FSMaxB

我讨厌这样说，但是......'malloc'。请参阅：https://stackoverflow.com/questions/8959635/malloc-placement-new-vs-new – NathanOliver

答

没有比尼尔更清洁的方式，利用工会般类：

template <typename T> 
class Container { 
    private: 
     bool is_constructed = false; 
     union { T member; }; 
    public: 
     Container() {} 
     ~Container() { 
      if (is_constructed) { 
       member.~T(); 
      } 
     } 
     void construct() { 
      assert(!is_constructed); 
      new (&this->member) T(); 
      is_constructed = true; 
     } 
};

您可能还需要增加其他的构造函数/赋值运算符。当然，在这种简单的情况下，std::optional完全一样，但更干净。如果你想躲开bool的开销，如果is_constructed可以在其他状态下编码，或者如果有多个成员由同一个标志管理，这仍然有用。

哇，我从来没有想过使用一个工会，但现在我看到它非常简单直接。 – FSMaxB

@FSMaxB其实不是。你只需要替代必须知道所有涉及非平凡类型的工会的规则。由于这基本上从来没有出现，我宁愿坚持放置新的和对齐的存储。另外，关于避免'bool'开销的评论是相当基础的，不管你是否100％正交于union vs aligned_storage。 –

@NirFriedman确实，我并不真正理解关于避开布尔开销的评论。这没有什么意义。使用联合来自C背景确实对我有意义。但是现在我想到了，构建联合成员甚至可能是未定义的行为。 – FSMaxB

答

template <typename T> 
class Container { 
    private: 
     std::aligned_storage_t<sizeof(T), alignof(T)> data; 
     bool is_active = false; 
     T& as_type() { return reinterpret_cast<T&>(data); } 
    public: 
     Container() = default; 
     void construct() { 
      if (is_active) throw ...; 
      new (&data) T(); 
      is_active = true; 
    } 
};

使用as_type构造之前的类型（或它被破坏后）将是UB。虽然我可能实际上不会有会员construct。我只想着重写下你需要的不同成员。在这种情况下，你应该只是有一个构造函数一个T：

Container::Container(const T& t) 
    : is_active(true) 
{ 
    new (&datamember) T(t); 
}

有一点要注意的是，你不停地实现，你会开始看到一些这种方法的缺点的（在其最简单形成）。当然，你必须有一个布尔值来检查事物是否已经构造，等等。所以你会有析构函数，复制，移动运算符，检查一个布尔值，然后做一些事情。

但是，如果包含的类型本身是微不足道的，就像整数或其他东西一样，这些都不需要。在某些情况下，这可能会造成非常大的性能下降。所以标准要求这些特征从包含的类型传递到可选的类型。也就是说，如果包含的类型是可以破坏的，那么这个类型也是可选的。因此：

std::cerr << std::is_trivially_destructible_v<std::optional<int>>;

将打印出1。然而，实现这个需要更多的复杂性，例如像条件继承这样的技巧（只是一种可能的方法）。

Downvoter，解释一下？ –

我不知道是谁低估了这一点，但我猜是因为如果'construct'被称为两次，那将是UB。如果它已被构建，我需要一个布尔标志。 – FSMaxB

是的......我以为你会研究可选实现的其他部分，只需要这一点帮助。 downvoter期望我在我的答案中实现所有可选项吗？ –

如何在未来的施工中留下未构造的类成员，并将其置于新的位置

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