c++ - 我应该在复制赋值运算符中使用 placement-new

Question

我正在创建一个受歧视的类 union 体。我使用的是 c++ 17，所以我可以在技术上使用 std::variant，但由于特定的用例，我希望每个变体的含义更加明确(特别是因为其中两种情况没有数据，除非它们是这种情况)。该类看起来像这样(为了简单起见，我将忽略问题中的移动语义):

class MyC {

  public:
  enum class Kind {A, B, C, D};

  private:
  Kind _kind;
  union {

    struct {} _noVal;
    string _aVal;
    int _bVal; 

  };

  MyC(Kind kind) : _kind(kind), _noVal() {}

  public:
  MyC(const MyC& other) : _kind(other.kind), _noVal() {
    if (_kind == Kind::A) new (&_aVal) string(other._aVal);
    if (_kind == Kind::B) _bVal = other._bVal;
  }

  ~MyC() {
    if (_kind == Kind::A) _aVal.~string();
  }

  MyC& operator =(const MyC&);

  // factory methods and methods for consuming the current value

}

我对复制赋值运算符的第一个想法是

MyC& MyC::operator &(const MyC& other) {
  this->~MyC();
  _kind = other._kind;
  if (_kind == Kind::A) new (&_aVal) string(other.aVal);
  else if (_kind == Kind::B) _bVal = other.bVal;
  else _noVal = other.noVal;
  return *this;
}

这对我来说似乎很好，但我想知道调用字符串的复制赋值运算符是否是更好的 c++ 风格，这需要更像这样的东西:

MyC& MyC::operator &(const MyC& other) {
  if (other._kind == Kind::A) {
    if (_kind != Kind::A) new (&_aVal) string; // *
    _aVal = other.aVal;
  } else if (other._kind == Kind::B) {
    _bVal = other.bVal;
  } else {
    _noVal = other.noVal;
  }
  _kind = other._kind;
  return *this;
}

总而言之，什么是正确的方法(以及为什么)，或者它重要吗？

---

* 之所以出现这一行，是因为我的原始实现直接设置了 aVal，而没有确保那里曾经初始化过一个字符串，因此它崩溃了。

Answer 1

你的第一个版本让我很紧张，因为你从来没有在调用 this->~MyC() 之后实际调用 this 的构造函数，所以你的对象应该被认为是无效的。即使紧随其后的代码强制所有当前成员变量在理论上有效，它也很容易出现错误。

你的第二个选择似乎更好，但它仍然留下三个地方，每次有人添加到那个联盟时必须更新......并且假设你的 Kind 枚举有 4 个值，而 你只展示了三个……我想这迟早会发生。同样，容易出现错误。

我可以想到另外两个选项:

1)

MyC& operator =(const MyC& other)
{
    this->~MyC();
    new (this) MyC(other);
}

在“就地”使用析构函数以避免泄漏之后，就地使用现有的复制构造函数。有点 hacky，更干净，无需额外维护。

这导致您只有两个地方需要进行更改，代价是在字符串到字符串的情况下会降低一些效率。我发现在大多数情况下可维护性胜过效率。哪些情况？询问您的分析员。

警告:正如 Chris 在下面的评论中指出的那样，在处理从 MyC 派生的类时，这将非常失败，除非该类同样具有自己的赋值运算符。如果在某个派生类上调用它，该类将

• 泄漏任何需要调用派生类的析构函数的内容。
• 将派生类变成MyC 的一个实例。大多。我怀疑派生的析构函数仍会被调用，随之而来的是很多潜在的坏处。
  • OTOH，这可以清除我们之前调用错误的析构函数时“泄漏”的所有内容。这真的取决于。

一方面，这段代码是一个很好的无网走高绳的例子。另一方面，直接使用 new/delete 也是如此。我们只是有更多的练习走那条特定的绳子，我们有像 unique_ptr 和 shared_ptr 这样的网络，我们可以(而且通常应该)使用。

2)

根据 Richard 的评论，将您的 union 包装在一些 any/variant 模板(std::variant、boost::any，等等)中。我的上一个雇主有大约 3 个不同的变体/任何类，由三个不同的程序员编写，其中至少有两个显然懒得先查看我们的代码库。您的公司也可能有自己的实现。

不要假设它们的效率会降低。再次:询问你的分析员。

unrelated: Searching said former employer's codebase for interesting phrases like "do not check in", profanity, etc, found all kinds of interesting things. It was a game company, so things were considerably less "retentive" than one might find elsewhere. It made for entertaining reading.