是否可以使用 placement-new 来改变多态对象的类型?

Is it possible to use placement-new to change the type of a polymorphic object?

是否可以使用placement-new来改变多态对象的类型?如果不是,标准中究竟禁止了什么?

考虑这段代码:

#include <new>

struct Animal {
    Animal();
    virtual ~Animal();
    virtual void breathe();
    void kill();
    void *data;
};

struct Dead: Animal {
    void breathe() override;
};

void Animal::kill() {
    this->~Animal();
    new(this) Dead;
}

打电话给"kill"合法吗?

更新:根据此处所示的编程技术标准,通过显式调用析构函数并为兼容的新对象应用 placement-new 来更改对象的类型,早期评论未解决(不)合法性。

因为有人对为什么有人愿意这样做感兴趣,所以我可以提及导致我提出问题的用例,尽管它与我要问的问题无关。

假设您有一个包含多个虚拟方法的多态类型层次结构。在对象的生命周期中,发生的事情可以在代码中建模为对象更改其类型。有许多完全合法的方法来对此进行编程,例如,将对象保留为指针,无论是否智能,并交换其他类型的副本。但这可能代价高昂:必须将原始对象克隆或移动到另一个不同类型的对象中,才能交换新对象。

在 GCC、Clang 和其他语言中,更改对象的类型与简单地更改虚拟 table 指针一样便宜,但在 portable C++ 中,这是不可能的,除非通过就地构建新类型的对象。

在我原来的用例中,对象也不能作为指针保存。

我想知道标准对重用内存的看法。

[basic.life]/8 If, after the lifetime of an object has ended and before the storage which the object occupied is reused or released, a new object is created at the storage location which the original object occupied, a pointer that pointed to the original object, a reference that referred to the original object, or the name of the original object will automatically refer to the new object and, once the lifetime of the new object has started, can be used to manipulate the new object, if:

...

(8.4) — the original object was a most derived object (1.8) of type T and the new object is a most derived object of type T (that is, they are not base class subobjects).

在您的示例中,对 kill() 本身的调用可能有效(如果碰巧 sizeof(Animal)==sizeof(Dead),我认为这不能保证),但大多数尝试使用 [=通过其进行调用的 14=] 指针或 Animal& 左值将通过访问生命周期已结束的对象来触发未定义的行为。即使假设星星对齐并且 DeadAnimal 子对象完美地覆盖了原始独立 Animal 对象的原始位置,这样的指针或左值也不被认为是指前者, 但对于现已过期的后者。