std::launder 替代 pre c++17

Question

类似于std::optional，但不存储额外的布尔值。用户必须确保只有在初始化后才能访问。

template<class T>
union FakeOptional { //Could be a normal struct in which case will need std::aligned storage object.
    FakeOptional(){}  //Does not construct T
    template<class... Args>
    void emplace(Args&&... args){
        new(&t) T{std::forward<Args&&>(args)...};
    }
    void reset(){
        t.~T();
    }
    operator bool() const {
        return true;
    }
    constexpr const T* operator->() const {
        return std::launder(&t);

    }
    constexpr T* operator->() {
        return std::launder(&t);
    }
    T t;
};

如果您想知道为什么我需要这样一个晦涩难懂的数据结构，请在此处查看：https://gitlab.com/balki/linkedlist/tree/master

问题

1. 可以忽略std::launder吗？我猜不是。
2. 既然std::launder只在c++17中可用，那么如何在c++14中实现上面的类呢？ boost::optional 和 std::experimental::optional 应该需要类似的功能，还是他们使用了特定于编译器的魔法？

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注意：很容易漏掉，类型声明为union。这意味着 T 的构造函数实际上没有被调用。参考：https://gcc.godbolt.org/z/EVpfSN

Answer 1

不，你不能。提出std::launder 的原因之一是std::optional 在C++14 中无法实现。详情可以参考this discussion。

另一方面，您可以在没有constexpr 的情况下实现一个。这个想法是使用带有reinterpret_cast 的缓冲区，因为reinterpret_cast 的结果将始终引用新创建的对象（在C++17 中std::launder 仍然需要，但在C++14 中这很好）。例如，

template<class T>
struct FakeOptional { 
    FakeOptional(){}  
    template<class... Args>
    void emplace(Args&&... args){
        new(&storage) T{std::forward<Args&&>(args)...};
    }
    void reset(){
        reinterpret_cast<T*>(&storage)->~T();
    }
    operator bool() const {
        return true;
    }
    const T* operator->() const {
        return reinterpret_cast<const T*>(&storage);
    }
    T* operator->() {
        return reinterpret_cast<T*>(&storage);
    }
    std::aligned_storage_t<sizeof(T), alignof(T)> storage;
};

实现boost::optionaluses this idea并没有实现constexpr语义（具体可以参考它的source code）。