创建非默认可构造类的伪对象

Create dummy object of non-default-constructible class

本文关键字：对象 默认 创建      更新时间：2023-10-16

tl；dr：我想构造一个类ListEntry，该类包含泛型类型Value的成员，但Value不是默认可构造的，而且List Entry不知道如何构造它。我永远不会访问这个Value成员，所以它没有初始化也没关系。

我为什么这么做

我正在实现一个大致类似于以下的双链接列表

template<class Value>
class ListEntry {
Value value;
ListEntry<Value> *prev;
ListEntry<Value> *next;
};
template<class Value>
class List {
ListEntry<Value> sentinel;
};

列表条目之间的链接总是形成一个闭合的圆圈，哨兵将最后一个列表元素连接到第一个列表元素。sentinel对象被初始化为sentinel.prev=&sentinel和sentinel.next=&哨兵

这样，我就消除了很多特殊情况，而且我永远不必检查nullptr，因为没有null指针。将一个元素添加到列表的末尾(在最后一个元素和sentinel之间)并不是一种特殊情况，但与在两个实际元素之间的列表中间添加一个元素相同。

因此，在所有实际列表条目中，值字段将包含列表条目的实际值。对于它们，我可以通过在其构造函数中给Value对象来初始化ListEntry，所以我不需要Value是默认可构造的。在sentinel中，值字段永远不会被访问。但不幸的是，由于Value不是默认可构造的，编译器不允许我创建sentinel对象。

我可以使ListEntry中的值成员成为指针、boost:：可选或类似的东西。不过，由于性能问题，我不喜欢这样。关于如何将值存储在ListEntry中而不需要性能/内存成本，也不需要将Value作为默认可构造值，有什么想法吗？在我看来，必须有一种方法可以在不调用其构造函数的情况下获得Value对象。

使用原始缓冲区并放置新的：

template<class Value>
class ListEntry {
alignas(Value) char storage[sizeof(Value)];
ListEntry<Value> *prev;
ListEntry<Value> *next;
};

构建Value:

new (entry->storage) Value(/* params */);

破坏Value:

reinterpret_cast<Value*>(entry->storage)->~Value();

您可以将其拆分为基类和节点类，例如

class ListEntryBase {
ListEntryBase *prev;
ListEntryBase *next;
};
template<class Value>
class ListEntry : public ListEntryBase {
Value value;
};
template<class Value>
class List {
ListEntryBase sentinel;
};

这样可以避免创建不需要的值，同时Value不必是默认可构造的。

相关文章：