Я всегда предполагал, что объект начинается и заканчивает свое время жизни в одной и той же ячейке памяти, но недавно я столкнулся со сценарием, в котором мне нужно быть уверенным. В частности, я ищу гарантию от стандарта, что независимо от того, какие оптимизации выполняет компилятор, адрес, по которому строится объект, является тем же, из которого вызывается деструктор, из которого... и что его деструктор действительно гарантированно будет вызван из этого места, если программа не завершается.
Я всегда воспринимал это как должное, но при ближайшем рассмотрении я не могу найти гарантию, и есть некоторый язык вокруг копирования и изменения, который я не знаю, как интерпретировать. Я надеюсь, что некоторые из более знающих людей здесь могут указать мне на главу и стих.
То, что вы ищете, определено в [intro.object]/1
[...] Объект занимает область хранения в период его строительства ([class.cdtor]), в течение всего срока его службы и в период разрушения ([class.cdtor]).
Это означает, что адрес не может измениться, пока вы можете получить к нему доступ.
В частности, я ищу гарантию от стандарта, что независимо от того, какие оптимизации выполняет компилятор, адрес, по которому строится объект, будет одним и тем же, с которого его деструктор будет вызываться из...
и что его деструктор действительно гарантированно будет вызван из этого места, если программа не завершает работу.
Стандарт гарантирует как автоматические переменные, так и переменные static, если с объектами не происходит ничего плохого. Тем не менее, это не гарантирует ни для объектов, выделенных из бесплатного магазина.
Даже для автоматических переменных хитрый программист может подорвать намерение с помощью манипуляции с указателем и явного вызова деструктора с помощью указателя.
Кроме того, неправильный деструктор будет вызываться, когда delete -ing указатель базового класса, когда базовый класс не имеет деструктора virtual. Это будет ошибка программирования, а не результат намерения подорвать.
Пример:
struct Base
{
int b;
};
struct Derived : virtual Base
{
float d;
};
int main()
{
{
Derived d1; // Not a problem.
}
{
Derived d1;
Derived* ptr = &d1;
delete ptr; // Bad. The programmer subverts the program.
// Must not use delete.
}
{
Derived* d2 = new Derived; // The destructor does not get called automatically.
}
{
Derived* d2 = new Derived;
delete d2; // OK. The proper destructor gets called.
}
{
Derived* d2 = new Derived;
Base* ptr = d2;
delete ptr; // Programmer error. The wrong destructor gets called.
}
}
Как упоминает Натан Оливер, стандарт гласит, что:
[...] Объект занимает область хранения в период его строительства ([class.cdtor]), в течение всего срока его службы и в период разрушения ([class.cdtor]).
Компиляторы уважают это, и есть объекты (похожие на те, которые вы описываете), для которых это должно выполняться. Рассмотрим std::mutex. Мьютекс не может быть скопирован или перемещен, и причина этого заключается в том, что он должен оставаться в одном и том же месте в памяти в течение всего времени его существования, чтобы работать.
Копирование/перемещение elision работает, создавая объект, куда он должен идти. Это так просто.
Мы можем увидеть это поведение для себя:
#include <iostream>
struct Foo {
Foo() {
std::cout << "I am at " << (void*)this << '\n';
}
// Delete copy and move, to ensure it cannot be moved
Foo(const Foo&) = delete;
Foo(Foo&&) = delete;
};
Foo getFoo() {
return Foo();
}
int main() {
Foo* ptr = new Foo(getFoo());
std::cout << "Foo ptr is at " << (void*)ptr << '\n';
delete ptr;
}
Этот код выводит:
I am at 0x201ee70
Foo ptr is at 0x201ee70
И мы видим, что Foo остается в одном и том же месте в течение всего срока его существования, даже не копируя и не перемещая, даже если он создается в динамически выделяемой памяти.
Если функция возвращает тип, который нетривиально копируется, то эта функция принимает неявный параметр, представляющий адрес памяти, по которому она должна создать возвращаемое значение.