Отключение конструктора у массива

@Renji · Регистрация: 05.06.2014

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Есть шаблон класса MyClass. В классе лежит массив элементов типа T. Вопрос - можно ли как-то штатными средствами отключить у этого массива конструктор, дабы впилить вместо него ленивую инициализацию? Понятно, что можно сделать массив std::aligned_storage<sizeof(T),alignof(T )>::type, но вдруг есть более прямой путь.

@Renji · 29.08.2018, 15:56 **[ТС]**

Сообщение от rat0r

Сложение числа с std::string* это не

Сложение числа с std::string* это синоним &data[pos]. То есть, точно такое же взятие адреса члена объекта, как и &data. Точно так же используемое как void* указатель на storage.

Сообщение от rat0r

Для void* арифметика не определена.

Для void* и pointer->data не определено. Вывод - &this->data нарушает стандарт?

@TRam_ · 29.08.2018, 16:24

Лично я бы сделал так:

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
struct Array
{   
    Array(){}
    ~Array()
    {
        for(int i = 0; i < 1234; i++)
        {
            if(hasValue[i])
               reinterpret_cast<std::string *>(data + sizeof(std::string)*i)->~basic_string();
        }
    }
    
    std::string&operator[](std::size_t pos)
    {
        //ленивая инициализация
        if(!hasValue[pos])
        {
            hasValue[pos]=true;
            new (data+sizeof(std::string)*pos) std::string();
        }
        //возвращение нужного значения
        return *reinterpret_cast<std::string *>(data + sizeof(std::string)*pos);
    }
    
    char data[sizeof(std::string) * 1234];  
    bool hasValue[1234]={false};
};
 
int main()
{
    Array test;
    test[3]="1234";
    std::cout<<test[3]<<std::endl;
    return 0;
}

Добавлено через 4 минуты
Или (если памяти на указатели не жалко)

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
#define SIZE_ARR     1234
 
struct Array
{   
    Array()
    {
        for(int i = 0; i < SIZE_ARR; i++)
            p_data[i] = reinterpret_cast<std::string *>(data_str + sizeof(std::string)*i);
    }
    ~Array()
    {
        for(int i = 0; i < SIZE_ARR; i++)
        {
            if(hasValue[i])
               p_data[i]->~basic_string();
        }
    }
    
    std::string&operator[](std::size_t pos)
    {
        //ленивая инициализация
        if(!hasValue[pos])
        {
            hasValue[pos]=true;
            new (p_data[pos]) std::string();
        }
        //возвращение нужного значения
        return *p_data[pos];
    }
    
    char data_str[sizeof(std::string) * SIZE_ARR]; 
    std::string *p_data[SIZE_ARR];
    bool hasValue[SIZE_ARR]={false};
};
 
int main()
{
    Array test;
    test[3]="1234";
    std::cout<<test[3]<<std::endl;
    return 0;
}

Добавлено через 1 минуту
SIZE_ARR можно переделать в параметр шаблона, но решил тут оставить так.

@rat0r · 29.08.2018, 16:30

Сообщение от Renji

Сложение числа с std::string* это синоним &data[pos].

Точнее, &data[pos] это "синоним" &*((data)+(pos)).

Так вот, хер с &*. data+pos. К data применяется array-to-pointer conversion (сейчас я даже не интересуюсь, можно ли его применять, если никакого массива не существует, сделаю вид, что можно, хотя на самом деле нельзя). В результате получается указатель на первый элемент (элемент чего? массива-то не существует. ладно, вообразим, что получается).
Таки что, складывать с этим указателем числа — это использовать его как если бы он был void*? Очевидно, нет.

Сообщение от Renji

Для void* и pointer->data не определено. Вывод - &this->data нарушает стандарт?

Почему?

Добавлено через 3 минуты

Сообщение от TRam_

C++
1
2
hasValue[pos]=true;
new (data+sizeof(std::string)*pos) std::string();

Строки в неверном порядке.

Сообщение от TRam_

C++
1
return *reinterpret_cast<std::string *>(data + sizeof(std::string)*pos);

C++
1
return *std::launder(reinterpret_cast<std::string *>(data + sizeof(std::string)*pos));

@TRam_ · 29.08.2018, 17:07

Сообщение от rat0r

Строки в неверном порядке.

То есть? data - массив типа char, так что смещение на 1 элемент есть смещение на 1 байт.

@Renji · 29.08.2018, 17:08 **[ТС]**

Сообщение от rat0r

Почему?

Потому что лайфтайм объекта начинается только после завершения его конструктора. Таким образом, если &this->data внутри конструктора и стоит, лайфтайм объекта *this все еще не начался. А дальше смотрите свои же претензии на тему "к элементу чего мы обращаемся, если объекта не существует?".
"The lifetime of an object of type T begins when:
(1.1)
storage with the proper alignment and size for type T is obtained, and
(1.2)
if the object has non-vacuous initialization, its initialization is complete,"

Сообщение от rat0r

В результате получается указатель на первый элемент (элемент чего? массива-то не существует. ладно, вообразим, что получается).

Элемент хранилища (storage) выделенного под этот самый массив. Я еще раз повторяю, указатели на storage разрешены.

@rat0r · 29.08.2018, 17:33

Сообщение от TRam_

То есть? data - массив типа char, так что смещение на 1 элемент есть смещение на 1 байт.

Я говорю что строки в неверном порядке. Со смещениями ок.

Сообщение от Renji

Потому что лайфтайм объекта начинается только после завершения его конструктора. Таким образом, если &this->data внутри конструктора и стоит, лайфтайм объекта *this все еще не начался.

Так. И?

Сообщение от Renji

Элемент хранилища (storage) выделенного под этот самый массив.

Что такое "элемент хранилища"?

Сообщение от Renji

Я еще раз повторяю, указатели на storage разрешены.

Можешь хоть 10 раз ещё повторить. А смысл?

[basic.life]/4: The properties ascribed to objects and references throughout this document apply for a given object or reference only during its lifetime.
[conv.array]/1: An lvalue or rvalue of type “array of N T” or “array of unknown bound of T” can be converted to a prvalue of type “pointer to T”. The temporary materialization conversion ([conv.rval]) is applied. The result is a pointer to the first element of the array.

Будет ли в результате array-to-pointer conversion получаться указатель на первый элемент с нужными для арифметики свойствами, если "the array" за пределами своего lifetime? [basic.life]/4 намекает, что нет.

@Renji · 29.08.2018, 18:03 **[ТС]**

Сообщение от rat0r

Что такое "элемент хранилища"?

Region of storage который std::string occupies. "An object occupies a region of storage in its period of construction ([class.cdtor]), throughout its lifetime ([basic.life]), and in its period of destruction ([class.cdtor])."

Сообщение от rat0r

Так. И?

"И" было в обрезанной вами цитате. Лайфтайм не начался, значит &this->data делает какие-то неправильные указатели на члены не существующего объекта, которыми пользоваться нельзя.

Сообщение от rat0r

Будет ли в результате array-to-pointer conversion получаться указатель на первый элемент с нужными для арифметики свойствами, если "the array" за пределами своего lifetime?

Не занимайтесь фигурным квотингом.
[ Note: In particular, before the lifetime of an object starts and after its lifetime ends there are significant restrictions on the use of the object, as described below, in [class.base.init] and in [class.cdtor].
Also, the behavior of an object under construction and destruction might not be the same as the behavior of an object whose lifetime has started and not ended.
[class.base.init] and [class.cdtor] describe the behavior of objects during the construction and destruction phases.
— end note
]

Вот значит, смотрим в это самое bellow и ищем там restrictions для указателей. Нет restrictions для указателей, значит указатели работают как положено даже до начала лайфтайма.

@rat0r · 30.08.2018, 04:05

Как-то я не обратил внимания на распространённую ошибку.

Сообщение от Renji

"Note: The lifetime of an array object starts as soon as storage with proper size and alignment is obtained, Storage есть? Есть. Lifetime начался

Ты (да и многие) неправильно понимают фрагмент стандарта, где написано "The lifetime of an object of type T begins when: storage with the proper alignment and size for type T is obtained, and if the object has non-vacuous initialization, its initialization is complete" как то, что если нет non-vacuous initialization, то в storage заводятся любые объекты, для которых storage подходит по размерам и выравниванию. (Что, конечно, абсурдно).
Правильный фрагмент: "An object is created by a definition ([basic.def]), by a new-expression, when implicitly changing the active member of a union ([class.union]), or when a temporary object is created ([conv.rval], [class.temporary]).".
Создание объекта начинается с обзаведения стораджем и инициализацией, если она есть. Если нет, то при создании объекта lifetime начинается с обретением стораджа.
Что бы там ни было написано про то, что lifetime массива начинается с обретением стораджа, это не важно, т.к. в данном случае это не действует, т.к. объекта-массива не создают. В случае данного union создавать массив придётся с использованием placement new (неявно lifetime подобных членов union не начинается). Надеюсь, понятно, что для создания массива new должен создавать именно массив? Типа new (&data) std::string[1234];. И привет — вызовы всех конструкторов.

Добавлено через 19 минут

Сообщение от Renji

"An object occupies a region of storage in its period of construction ([class.cdtor]), throughout its lifetime ([basic.life]), and in its period of destruction ([class.cdtor])."

Только вот никакого an object, который бы занимался конструкцией, лайфтаймом или деструкцией, в случае array-to-pointer conversion, применённом к data, нет. Непонятно, к чему эта цитата.

Сообщение от Renji

Лайфтайм не начался, значит &this->data делает какие-то неправильные указатели на члены не существующего объекта, которыми пользоваться нельзя.

Да не значит. Значит, что ты не прочитал [class.cdtor], хотя говорил, что прочитал.

Сообщение от Renji

Вывод - &this->data нарушает стандарт?

Вывод — ты навыделял что-то болдом про то, как pointer may be used, но не понял, что там написано.

Сообщение от Renji

Нет restrictions для указателей, значит указатели работают как положено даже до начала лайфтайма.

Откуда это "значит"?
Вот я приводил цитату про то, что свойства объектов, описанные в данном стандарте, верны только на протяжении их lifetime. По-моему, это значит, что array-to-pointer conversion не применим к массивам за пределами их lifetime.
А откуда твоё "значит"? Разрешено всё, что не запрещено? В стандарте это не действует. Там даже где-то написано, что не определенное поведение может говорить о неопределённом поведении. Т.е. общий принцип другой — запрещено всё, что не разрешено явно.

@Renji · 30.08.2018, 13:06 **[ТС]**

Сообщение от rat0r

Только вот никакого an object, который бы занимался конструкцией, лайфтаймом или деструкцией, в случае array-to-pointer conversion, применённом к data, нет. Непонятно, к чему эта цитата.

Есть subobject "элемент массива", конструкцией которого ленивая инициализация и занимается.
"Objects can contain other objects, called subobjects.
A subobject can be a member subobject ([class.mem]), a base class subobject ([class.derived]), or an array element."
Но у тебя так удивительно получается что субобъект data в operator new пихать можно, а субобъект data[0] нельзя.

Сообщение от rat0r

Откуда это "значит"?

Оттуда что еще раз повторяю, не занимайся фигурным квонтингом.
"The properties ascribed to objects and references throughout this document apply for a given object or reference only during its lifetime.
[ Note: In particular, before the lifetime of an object starts and after its lifetime ends there are significant restrictions on the use of the object, as described below, in [class.base.init] and in [class.cdtor].
Also, the behavior of an object under construction and destruction might not be the same as the behavior of an object whose lifetime has started and not ended.
[class.base.init] and [class.cdtor] describe the behavior of objects during the construction and destruction phases.
— end note
]"
Таким образом, если не вырывать фразу из контекста, мы видим что речь идет лишь об significant restrictions на использование объекта до начала лайфтайма, а не о невозможности такого использования в принципе. И ограничения эти прописаны во вполне конкретных местах стандарта. Только, про арифметику указателей там ни единого слова.

@rat0r · 02.09.2018, 10:58

Сообщение от Renji

Есть subobject "элемент массива"

Нету, т.к. нет массива. И никогда не было.

Сообщение от Renji

конструкцией которого ленивая инициализация и занимается.

То, что в стандарте написано про "under construction" относится к использованию объекта типа класса во время вызова его конструктора.
Ленивая инициализация — это такой приём, идиома.

Сообщение от Renji

Но у тебя так удивительно получается что субобъект data в operator new пихать можно, а субобъект data[0] нельзя.

В выражении &data нет array-to-pointer conversion, а в выражении типа &data[0] или data+pos и т.п. есть. Возможность делать array-to-pointer conversion для массива, lifetime которого не начинался (т.е. которого нет), под большим вопросом.

Сообщение от Renji

И ограничения эти прописаны во вполне конкретных местах стандарта.

Не факт, что те списки в [basic.life] закрытые. Или если они подразумевались как закрытые — не факт, что они полные.

Могу согласиться только с тем, что отношение стандарта к некоторым конструкциям недоопеределено с той ясностью, с которой должно быть.

@Renji · 02.09.2018, 14:45 **[ТС]**

Сообщение от rat0r

То, что в стандарте написано про "under construction" относится к использованию объекта типа класса во время вызова его конструктора.

Вот placement new и делает вызов конструктора объекта data[pos].

Сообщение от rat0r

Не факт, что те списки в [basic.life] закрытые. Или если они подразумевались как закрытые — не факт, что они полные.

Факт что любой член union имеет тот же адрес что сам union ("A union object and its non-static data members are pointer-interconvertible"). Факт что любой C++ массив contiguously allocated. Из этих двух фактов однозначно следует что результат data+pos зависеть от каких-то там конструкторов и деструкторов не может принципиально. Просто не существует механизма который позволил бы конструктору data[0] повлиять на адрес какого либо члена массива.

Разумеется, я допускаю что авторы стандарта сошли с ума и где-то дописали "а вот фиг вам, такая зависимость возможна, так что это UB". Но где именно это написано мы так и не нашли.

@rat0r · 02.09.2018, 15:51

Renji, всё просто, что я туплю. Смотри сюда.

Допустим даже, что array-to-pointer conversion разрешён и даёт указатель с нужными для арифметики указателей свойствами.

Сообщение от http://eel.is/c++draft/basic.life#1.sentence-4

The lifetime of an object O of type T ends when:
— if T is a class type with a non-trivial destructor ([class.dtor]), the destructor call starts, or
— the storage which the object occupies is released, or is reused by an object that is not nested within O ([intro.object]).

new (data+pos) std::string(); — это второй пункт, reuse of the storage of an object O of type T, где T == Array, а объект O обозначается переменной test. (Имеется в виду код из поста https://www.cyberforum.ru/post12377777.html)

Осталось проверить, может создаваемый объект nested within O?

Сообщение от http://eel.is/c++draft/intro.object#def:nested_within

An object a is nested within another object b
— a is a subobject of b, or
— b provides storage for a, or
— there exists an object c where a is nested within c, and c is nested within b.

Отношение nested within транзитивное. Проверим сперва, является ли создаваемый std::string подобъектом массива data (первый пункт)?

Сообщение от http://eel.is/c++draft/intro.object#2.sentence-4

If an object is created in storage associated with a member subobject or array element E (which may or may not be within its lifetime), the created object is a subobject of E's containing object if:
— the lifetime of E's containing object has begun and not ended, and
— the storage for the new object exactly overlays the storage location associated with E, and
— the new object is of the same type as E (ignoring cv-qualification).

Обрати внимание на первый пункт. Создаваемый с помощью placement new объект std::string не является подобъектом data, т.к. lifetime data никогда не начинался.

Между объектом, создаваемым в строке new (data+pos) std::string(); и объектом Array test нет отношения "nested within". Следовательно, new (data+pos) std::string(); заканчивает lifetime объекта test. Ты прибил объект изнутри его метода. После первого вызова Array::operator[] ты больше не можешь вызывать никакие его методы, т.к.

Сообщение от [basic.life]/7

Similarly, before the lifetime of an object has started but after the storage which the object will occupy has been allocated or, after the lifetime of an object has ended and before the storage which the object occupied is reused or released, any glvalue that refers to the original object may be used but only in limited ways.
For an object under construction or destruction, see [class.cdtor].
Otherwise, such a glvalue refers to allocated storage ([basic.stc.dynamic.allocation]), and using the properties of the glvalue that do not depend on its value is well-defined.
The program has undefined behavior if:
— the glvalue is used to access the object, or
— the glvalue is used to call a non-static member function of the object, or
— the glvalue is bound to a reference to a virtual base class ([dcl.init.ref]), or
— the glvalue is used as the operand of a dynamic_*cast ([expr.dynamic.cast]) or as the operand of typeid.

@Renji · 02.09.2018, 16:29 **[ТС]**

Сообщение от rat0r

Обрати внимание на первый пункт. Создаваемый с помощью placement new объект std::string не является подобъектом data, т.к. lifetime data никогда не начинался.

Обрати внимание на "which may or may not be within its lifetime". "E's containing object" это объект содержащий массив, а не сам массив. Иначе ремарка про "which may or may not be within its lifetime" теряет всякий смысл, по тем самым причинам которые ты только что озвучил.

@rat0r · 02.09.2018, 16:33

Renji, так и знал, что ты на этом споткнёшься

Перечитай внимательнее. "which may or may not be within its lifetime" относится к элементу массива (E), а сам массив (E's containing object) должен быть within its lifetime.

@Renji · 02.09.2018, 16:38 **[ТС]**

Сообщение от rat0r

Перечитай внимательнее. "which may or may not be within its lifetime" относится к элементу массива (E), а сам массив (E's containing object) должен быть within its lifetime.

Чтобы массив был within its lifetime, должен завершиться его конструктор. Что автоматически означает начало лайфтайма всех элементов массива. Поэтому и говорю что в твоей трактовке ремарка смысла не имеет.

@rat0r · 02.09.2018, 16:41

Сообщение от Renji

Чтобы массив был within its lifetime, должен завершиться его конструктор.

Конструкторы всех его элементов. У массивов нет конструкторов.

Сообщение от Renji

Поэтому и говорю что в твоей трактовке ремарка смысла не имеет.

Почему это? Создай массив объектов класса с нетривиальными деструкторами, а потом явно вызови деструктор у какого-нибудь из его элементов. Это закончит лайфтайм этого элемента, но не самого массива.

@Renji · 02.09.2018, 17:22 **[ТС]**

Сообщение от rat0r

Почему это? Создай массив объектов класса с нетривиальными деструкторами, а потом явно вызови деструктор у какого-нибудь из его элементов. Это закончит лайфтайм этого элемента, но не самого массива.

Ок, принято. Ну, значит имеем недоработку стандарта в котором надо явно прописать что union provides storage для своего содержимого, не более того.

@rat0r · 02.09.2018, 17:28

Сообщение от Renji

Ну, значит имеем недоработку стандарта в котором надо явно прописать что union provides storage для своего содержимого, не более того.

Не думаю, что в этом есть необходимость.
Стандарт легализовал использование массива из unsigned char/std::byte для хранения других объектов (http://eel.is/c++draft/intro.o... es_storage) и этого достаточно.
А что кому-то лень касты писать... ну извините. Это не принципиальная проблема.

@Renji · 02.09.2018, 17:41 **[ТС]**

Сообщение от rat0r

Стандарт легализовал использование массива из unsigned char/std::byte для хранения других объектов (http://eel.is/c++draft/intro.o... es_storage) и этого достаточно.

alignas(std::string) unsigned char data[sizeof(std::string)*1234]; это просто не читаемо. А от предложенного в C++11 std::aligned_storage исходный текст лишь раздувается еще больше - std::aligned_storage<sizeof(std::string) ,alignof(std::string)>::type data[1234];. Не, тут именно что в стандарте чего-то менять надо.

@rat0r · 02.09.2018, 17:44

Renji, https://isocpp.org/std/submit-a-proposal

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Транслитерация текста с кириллицы на латиницу (вариант №2) Maks 13.11.2026 Обновленная версия ранее созданной обработки. Добавлено: - Проверка исходного текста на кириллицу, через обращение к стандартной функции "ТолькоКириллицаВСтроке" из общего модуля. . .	Часы с термометром и праздничным календарем yariko 12.11.2026 Сегодня мы рассмотрим как можно сделать отличные многофункциональные часы. Итак, поставим конкретную задачу: разработать часы с календарем, двумя термодатчиками, выводом поздравительных сообщений. . .	Транслитерация текста с кириллицы на латиницу (вариант №1) Maks 11.11.2026 Решил облегчить жизнь себе и коллегам админам при создании электронных почтовых ящиков для пользователей, в результате написал обработку "Транслитерация текста" с кириллицы на латиницу, а в ней. . .	Книги по геймдизайну, левел-дизайну, игровым механикам и проектированию игрового опыта 8Observer8 08.11.2026 Содержание блога \| English Version 1. 2003 - 06 - Designing Virtual Worlds (1st Edition) Автор: Richard A. Bartle \| Объем: 768 стр. Ссылки: Amazon . . .
Родители токсичные абьюзеры по отношению к своим детям ругают их оскорбляют не любят zorxor 08.11.2026 Жить в атмосфере постоянных оскорблений, критики и холодности со стороны родителей — это тяжелое и болезненное испытание, которое оставляет глубокие эмоциональные раны. Токсичное и абьюзивное. . .	Как только я захожу к себе в свою комнату я сразу же с себя снимаю свои трусы. Ответ от Джемени ИИ. zorxor 08.11.2026 Джемени, как только я захожу к себе в свою комнату я сразу же с себя снимаю свои трусы. Многие люди, возвращаясь домой, сразу переодеваются в максимально свободную одежду или вовсе предпочитают. . .	Паттерн очереди действий/команд (Action / Command Queue). Система очереди действий и кат-сцен с SDL3 Callbacks, cglm и OpenGL 8Observer8 07.11.2026 Содержание блога \| English Version Руководство для начинающих по реализации паттерна очереди действий/ команд (Action / Command Queue) на C++ (C++20) с использованием официального SDL3 Callbacks. . .	Проверка полного ФИО в типовом справочнике Maks 07.11.2026 Решение реализовано в конфигурации КА2, на примере справочника "КонтактныеЛицаПартнеров". Задача: Запрет инициалов. Не допускаеть использование сокращений вида "И. И. ", "И. И. ", "И И" и. . .

@Renji 2784 / 1937 / 570 Регистрация: 05.06.2014 Сообщений: 5,602

	Отключение конструктора у массива 10.05.2018, 06:46. Показов 2966. Ответов 42 Метки нет (Все метки) Есть шаблон класса MyClass. В классе лежит массив элементов типа T. Вопрос - можно ли как-то штатными средствами отключить у этого массива конструктор, дабы впилить вместо него ленивую инициализацию? Понятно, что можно сделать массив std::aligned_storage<sizeof(T),alignof(T )>::type, но вдруг есть более прямой путь. 0

@rat0r 285 / 176 / 21 Регистрация: 16.02.2018 Сообщений: 666
	02.09.2018, 16:33
	Renji, так и знал, что ты на этом споткнёшься Перечитай внимательнее. "which may or may not be within its lifetime" относится к элементу массива (E), а сам массив (E's containing object) должен быть within its lifetime. 0

@rat0r 285 / 176 / 21 Регистрация: 16.02.2018 Сообщений: 666
	02.09.2018, 17:44
	Renji, https://isocpp.org/std/submit-a-proposal 0