C++中平凡类型的构造和初始化

Question

trivial class 可以简单地复制并具有 trivial default constructor（trivial type 是其中之一，或者是类似工作的内置类）。

由于 you can use memcpy 复制普通类型的对象，并且由于 default-initializing 普通类型不会更改表示中的任何字节¹，以下代码（使用 C++20 概念）是否正确初始化了传入的对象？

#include <cstdlib>
#include <cstring>

#include <new>
#include <type_traits>

template <typename T>
T* copy_trivial(T orig) requires std::is_trivial_v<T>
{
    void* buf = std::aligned_alloc(alignof(T), sizeof(T));

    // Note the order of these statements
    std::memcpy(buf, &orig, sizeof(T));
    return new(buf) T;
}

（Compiler Explorer，提供了几个实例化）

看起来这段代码可以工作，因为会有一个具有正确对象表示的初始化对象。但是，考虑到在初始化之后什么都没有发生，那么该对象是否会改为具有indeterminate value²？

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¹ 未在单个位置指定，但默认初始化的链接过程调用构造函数，该构造函数必须为implicitly defined；隐式定义的构造函数default-initializes all the members and bases；并且对于内置的平凡类型，该递归在no initialization is performed 处触底。

²[expr.new]p18.1 中的注释说它会，但注释是非规范性的，这似乎仅适用于非放置new。

Answer 1

以下代码（使用 C++20 概念）是否正确初始化传入对象的副本？

不，它没有。

它确实返回一个指向有效T 的指针，但标准中没有任何内容要求T 的值是orig 值的副本。

普通类型的默认初始化被称为执行“无初始化”。但这与保留该内存的当前存储不同：[dcl.init]/12

当一个对象获得自动或动态存储时长的存储时，该对象有一个不确定的值，如果没有对该对象执行初始化，该对象将保留一个不确定的值，直到该值被替换。

请注意，它表示它保留了“一个不确定的值”，而不是“与该内存中的相同值”。如果没有这种明确的保护，该标准不需要实现来保留内存的内容。

考虑调试构建。为了捕捉错误，“未执行初始化”的情况有时会用特定字节填充未初始化的内存，以便您可以检测何时访问未初始化的内存。仅当“不确定值”不保留内存中的当前值时，这对于实现才是合法的。

在 C++ 中没有办法用另一个对象的字节副本来初始化一个对象。您可以在任意内存中执行 memcpy，但您不能在该内存中显示一个对象，该对象从该内存中获取其值 来自。并且您可以 memcpy 到现有对象中，但该对象已经被初始化（除非在创建时没有执行初始化）。

所以你能做的最好的就是颠倒这两个语句的顺序。