将 sizeof 和 Placement new 结合起来是否安全？答案

【问题标题】：Is it safe to combine sizeof and placement new?将 sizeof 和 Placement new 结合起来是否安全？
【发布时间】：2012-10-15 20:39:01
【问题描述】：

考虑以下类：

template <class T>
class defer {
public:
    template <class ...Args>
    void construct(Args&&...);
    T& obj();
    ~defer();
private:
    std::uint8_t memory[sizeof(T)];
    T * ptr();
};

template <class T>
template <class ...Args>
void defer<T>::construct(Args&& ...args) {
    new(static_cast<void*>(&memory[0])) T(std::forward<Args>(args)...);
}

template <class T>
T& defer<T>::obj() {
    return *(ptr());
}

template <class T>
defer<T>::~defer() {
    ptr()->~T();
}

template <class T>
T * defer<T>::ptr() {
    return static_cast<T*>(&memory[0]);
}

现在我知道这有问题，但为了使代码简短便于讨论，我们将假设 defer::construct() 总是在对象超出范围之前被调用。

话虽如此，这样做是否总是安全的？或者在具有其他疯狂的多重虚拟继承的一些奇怪的极端情况下，std::uint8_t[sizeof(T)] 可以不分配足够的空间吗？

【问题讨论】：

std::uint8_t[sizeof(T)] 将始终有足够的空间。但是......它可能并不总是有正确的对齐方式（std::aligned_storage 可以提供帮助）。
uint8_t 是可选。使用uint_least8_t 或uint_fast8_t；它们将永远存在。
@Pete Becker：是的，但你知道有哪些平台没有 8 位整数类型吗？此外，我知道在某些平台上 uint_least8_t 和 uint_fast8_t 都是为了提高效率而对 int 的 typedef，这可能意味着 300% 的内存开销。 std::uint8_least8_t[sizeof(T)/sizeof(std::uint_least8_t)+((sizeof(T) % sizeof(std::uint_least8_t) != 0) ? 1 : 0)] 有效，但对我来说有点难看...
uint_least8_t 必须是具有至少 8 位的无符号类型的同义词，“这样尺寸较小的无符号类型至少具有指定的宽度”。（C 标准，7.20.1.2/2）。如果你的实现将它定义为int，当有更小的类型可用时，它不仅有错误的属性（因为它是有符号类型），而且它太大了，因此不符合标准。
对于非 8 位系统，请参阅 stackoverflow.com/questions/5516044/system-where-1-byte-8-bit。

标签： c++ templates c++11 placement-new

【解决方案1】：

R。 Martinho Fernandes 击败了我！使用

typename std::aligned_storage<sizeof(T)>::type  memory;

你可以走了。详情请见here。

正如我们的评论员小组所指出的，默认对齐总是足够的，但可能比您的类型所需的更严格（因此您使用额外的填充浪费空间）。您可以通过明确指定它来避免这种情况：

typename std::aligned_storage<sizeof(T), alignof(T)>::type memory;

【讨论】：

哈哈，有那么一瞬间你犯了忘记::type的常见错误：P
aligned_storage<sizeof(T),alignof(T)> 呢？没什么大不了的，但在 T 不需要默认（最大）对齐的情况下可能会节省填充。
默认对齐方式是“对任何大小不大于要求的长度的 C++ 对象类型的最严格的对齐要求”。类似于分配char 数组时的对齐要求。在某些情况下，您不需要如此严格的对齐；例如如果 T 是 int[2]，那么您只需要为 int 对齐，但对于任何两倍大小的对象，默认对齐就足够了。
干杯 - 修复了对齐描述。
aligned_storage 可能已经在内部使用它，所以不清楚你有什么收获，但它应该可以工作。