这会限制类仅在当前帧中具有生存期吗?

Would this restrict the class to be have a lifetime in the current frame only?

本文关键字：生存期      更新时间：2023-10-16

我想将特定类限制为仅在堆栈上创建（而不是通过分配）。这样做的原因是，在堆栈上，生命周期最后开始的对象将是第一个被销毁的对象，我可以创建一个层次结构。我是这样做的：

#include <cstddef>
#include <iostream>
class Foo {
public:
  static Foo createOnStack() {
    return {};
  }
  ~Foo () {
    std::cout << "Destructed " << --i << std::endl;
  }
protected:
  static int i;
  Foo () {
    std::cout << "Created " << i++ << std::endl;
  }
  Foo (const Foo &) = delete;
};
int Foo::i = 0;

构造函数通常应该推送层次结构堆栈，析构函数会弹出它。我在这里替换了它以证明概念。现在，使用此类对象的唯一方法是将其存储在临时引用中，如下所示：

int main() {
  Foo && a = Foo::createOnStack();
  const Foo& b = Foo::createOnStack();
  return 0;
}

我现在的问题是，这在C++标准下有多安全？是否还有一种方法可以在堆上合法地创建一个Foo或将其从您的函数传递到另一个帧（也就是从您的函数返回它），而不会遇到未定义的行为？

编辑：链接到示例 https://ideone.com/M0I1NI

撇开protected后门不谈，C++17 copy elision 以两种方式打破了这一点：

#include<iostream>
#include<memory>
struct S {
  static S make() {return {};}
  S(const S&)=delete;
  ~S() {std::cout << '-' << this << std::endl;}
private:
  S() {std::cout << '+' << this << std::endl;}
};
S reorder() {
  S &&local=S::make();
  return S::make();
}
int main() {
  auto p=new S(S::make()),q=new S(S::make());  // #1
  delete p; delete q;
  reorder();                                   // #2
}
  1. new的使用是显而易见的，并且已经进行了讨论。
  2. C++17 还允许 prvalue 通过堆栈帧传播，这意味着可以在返回值之前创建local，并在该返回值处于活动状态时销毁。

请注意，在 local 属于类型 S 但返回值是其他（可移动）类型的情况下，第二种情况已经存在（正式在 C++14 中，很久以前非正式地存在）。 一般来说，您不能假设即使是自动对象生存期也能正确嵌套。

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