C++ 移动 aligned_storage 数组元素的正确方法

C++ proper way to move element of aligned_storage array

正如标题所说,我想知道在数组中移动元素的正确方法是什么,例如:

std::array<std::aligned_storage_t<sizeof(T), alignof(T)>, N> data;

是不是就这么简单:

data[dst] = data[src];

或者我是否需要添加其他东西,比如移动,因为它的存储是未初始化的,我是否需要使用复制或移动构造函数,比如:

new (&data[dst]) T(std::move(data[src]));

由于数据[src] 不是正确的类型 T,我是否需要改为:

new (&data[dst]) T(std::move(*std::launder(reinterpret_cast<T*>(&data[src])));

我正在寻找最灵活的方式来移动任何 T 可能的项目,包括仅移动类型等。

基本上我正在创建一个压缩数组,它始终将元素移动到内存中连续,即使为了防止数组的活动部分出现空洞而删除了元素。

编辑: 由于评论想要一个最小的例子,我猜是这样的:

template<class T, std::size_t N>
class SimpleExampleClass {
    std::array<std::aligned_storage_t<sizeof(T), alignof(T)>, N> data;

public:
    void move_element(std::size_t src, std::size_t dst) {
        // data[dst] = data[src]; ?
        // or
        // new (&data[dst]) T(std::move(data[src]));
        // or
        // new (&data[dst]) T(std::move(*std::launder(reinterpret_cast<T*>(&data[src])));
        // or
        // something else?

        // then I would need some way to clean up the src element, not sure what would suffice for that.
        // as calling a destructor on it could break something that was moved potentially?
    }

    // Other functions to manipulate the data here... (example below)
    template<typename ...Args>
    void emplace_push(Args&&... args) noexcept {
        new (&data[/*some index*/]) T(std::forward<Args>(args)...);
    }

    void push(T item) noexcept {
        emplace_push(std::move(item));
    }
};

std::aligned_storage 粗略地说,它本身只是一个字节的集合。没有什么可移动的,std::move(data[src])只是一个no-op。您应该首先使用 placement new 创建一个对象,然后您可以将该对象 move-constructing 移动到新位置。

简单示例:

auto ptr = new (&data[0]) T();
new (&data[1]) T(std::move(*ptr));
std::destroy_at(ptr);

in the case of T being something like unique_ptr, or any other similar edge case, there shouldn't be any issue with calling the destroy on the old element index correct?

从一个对象移动会使它处于某种有效状态,并且该对象仍然必须被销毁。

since data[0] is just a collection of bytes, would a pointer to it work, or would that pointer need to be reinterpret cast before being used in the move constructor?

如果它装饰有 reinterpret_caststd::launder,它将起作用,就像您在问题中写的那样:

new (&data[1]) T(std::move(*std::launder(reinterpret_cast<T*>(&data[0]))));

标准库包含一些用于处理未初始化内存的有用函数。可以在 here 中找到完整列表(请参阅 未初始化存储 部分)。