std::launder c++17 之前的替代方案

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的数据结构，请查看此处：https://gitlab.com/balki/linkedlist/tree/master

问题

可以忽略 std::launder 吗？我猜不是。
由于std::launder只在c++17中可用，如何在c++14中实现上面的class？ boost::optional 和 std::experimental::optional 应该需要类似的功能，还是他们使用了编译器特定的魔法？

注意：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 中不可实现。详情可参考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 仍然是必需的，但在 C++14 中这可以）。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;
};

执行 boost::optional uses this idea and does not implement constexpr semantic (you can refer to its source code 了解详情）。

std::launder c++17 之前的替代方案

std::launder alternative pre c++17

c++

c++14

language-lawyer

c++17

stdlaunder