在不放置新运算符的情况下在预分配内存上使用虚函数初始化对象 - 这可能吗？如果不是，为什么

Question

假设有一个简单的 class 层次结构，以及一个使用派生 class;

的状态对象

struct base_class {
    int Value;
    base_class() { this->Value = 1; }
    virtual void Func() { printf("Base\n"); };

};

struct derived_class : base_class {
    int Value;
    derived_class() { this->Value = 2; }
    void Func() { printf("Derived\n"); }
};

struct state {
    int a,b,c;
    derived_class Object;
};

现在，假设有一个分配器，它不知道类型，只是 returns 0 初始化分配的所需大小的块内存。

state *State = (state *)Allocate(sizeof(state));

现在，要正确初始化 vtable 指针，我们必须构造对象。我已经看到它是通过放置新运算符完成的。它似乎确实有效。

但是，我很感兴趣为什么要像这样构造状态对象

*State = {};

State 已完美初始化，我看到值设置为 1 和 2。但是 _vfprt 为 0。即使我进入构造函数，this 指针似乎正确设置所有内容，_vfprt 指向正确的方法和所有内容。

但是当我从构造函数 return 时，_vfprt 无法复制到 State 对象。其他一切都在那里。但是 _vfprt 是 0；所以我只是想知道是否有一个特殊的神奇复制构造函数在使用 new() 运算符时调用。还有如果有的话怎么用呢

我在我的应用程序中到处都使用这种初始化，老实说，为了支持一个小 class 到处都添加新的位置是一件很痛苦的事情。 {} 调用更简洁（也更短），它使分配调用变得更加容易。如果无法完成这项工作，我可以接受。我只是对为什么在我们从构造函数 return 之后没有复制 vtable 指针感到困惑。

如果有人能解释为什么会这样，那就太好了。谢谢！

Answer 1

*state = {} 是赋值，不是构造。赋值不能更改对象的动态类型¹。虚指针只依赖于对象的动态类型。所以没有必要在赋值中复制虚拟指针。

在赋值中，左侧的对象应该在其生命周期内。 placement new 表达式开始对象的生命周期，而赋值则不会。在赋值 *state = {} 中，编译器假设一个对象已经存在于 state 指向的内存位置。所以编译器假定虚拟指针已经被初始化。放置 new 将构造对象，该对象初始化虚拟指针。

¹最派生对象的类型，这里是state.

Answer 2

您调用了未定义的行为！您通过此赋值 (*State = { };) 所做的等同于：(*State).operator=({ });。正如您所注意到的，您在生命周期从未开始的对象上调用函数（就像您调用 (*state).someFunction(); 一样），因为没有成功调用构造函数（好吧，根本没有被调用）。

深入了解一下：

由于您的对象是多态的，因此它接收到一个指向虚函数的指针 table。但是，一旦构造了一个对象，该指针肯定不会再改变（对象只要存在就不能改变它们的类型）。所以赋值运算符不需要改变它！所以指向 vtable 的指针只安装在构造函数中，但由于您从未调用过它，所以它根本不会安装。

这将适用于 class 本身（在没有 vtable 的给定情况下）以及成员或基础 classes（对于所有这些被递归调用的赋值运算符也遇到同样的问题。

在不放置新运算符的情况下在预分配内存上使用虚函数初始化对象 - 这可能吗？如果不是，为什么

Initializing objects with virtual functions on pre-allocated memory without placement new operator - is that possible? If not, why

c++

constructor

placement-new

vptr