Зачем нужен std::launder?

@argcargv · Регистрация: 22.07.2018

Croessmah · 22.07.2018, 13:48

C++

#include <iostream>
#include <new>
 
struct Some
{
    int const x;
};
 
int main()
{
    Some * p = new Some{10};
    std::cout << p->x << std::endl;
    new (p) Some{20};//Пересоздали объект
    std::cout << p->x << std::endl;//Обращение к членам *p - undefined behavior
    std::cout << std::launder(p)->x << std::endl;//Ок
    return 0;
}

@~~_stanislav~~ · 22.07.2018, 13:52

Сообщение от Croessmah

std::cout << p->x << std::endl;//Обращение к членам *p - undefined behavior

почему UB, ведь указатель рабочий.

Croessmah · 22.07.2018, 14:06

https://stackoverflow.com/ques... stdlaunder

@Undisputed · 22.07.2018, 14:08

_stanislav,
Дело не в том что рабочий указатель или нет.
Компилятор видит что Some::x на который указывает p является константой.
Теперь если компилятор "встретит" вызов Some::x от имени указателя p, то он имеет полное право не обращаться по данному адресу а просто подставить число которое мы присвоили const int x при создании объекта потому это что константа которая по идее не может быть изменена. А то что далее следует placement new - компилятору скорее всего чихать.

Поэтому мы не можем полагаться на то что из p->x будет получено новое значение, присвоенное при помощи placement new.
А вот если использовать std::launder, тогда чтение p->x уже будет происходить из памяти, и можно будет прочитать новое значение.

@~~_stanislav~~ · 22.07.2018, 15:42

Сообщение от Undisputed

Дело не в том что рабочий указатель или нет.
Компилятор видит что Some::x на который указывает p является константой.
Теперь если компилятор "встретит" вызов Some::x от имени указателя p, то он имеет полное право не обращаться по данному адресу а просто подставить число которое мы присвоили const int x при создании объекта потому это что константа которая по идее не может быть изменена. А то что далее следует placement new - компилятору скорее всего чихать.
Поэтому мы не можем полагаться на то что из p->x будет получено новое значение, присвоенное при помощи placement new.
А вот если использовать std::launder, тогда чтение p->x уже будет происходить из памяти, и можно будет прочитать новое значение.

как то не правильно все это

@Undisputed · 22.07.2018, 16:25

_stanislav,
Почему не правильно? Можно конкретнее и с причинами?

@~~_stanislav~~ · 22.07.2018, 16:34

Не по теме:

Undisputed, забей, мысли в слух, лень демагогию разводить

@lArtl · 22.07.2018, 20:07

Не по теме:

Сообщение от Undisputed

Почему не правильно? Можно конкретнее и с причинами?

По оценке, думаю это относится к языку)

Croessmah · 23.07.2018, 09:34

Приведу тогда более наглядный пример:

C++

#include <iostream>
#include <cstdlib>
 
void bar(uint32_t * x, size_t s)//устанавливает в 0xFF s значений
{
    while (s-- > 0) {
        x[s] = 0xFF;
    }
}
 
 
void foo(uint64_t x)
{
    uint32_t * p = reinterpret_cast<uint32_t *>(&x);//ой, будем нарушать strict aliasing
    std::cout << x << std::endl;//20
    bar(p, 2);//ставим 32-ух разрядные половинки в 0xFF, конечно же, нарушили всё и вся
    std::cout << x << std::endl;//20? wtf? Долбанный strict aliasing, мы его нарушили и он нам мстит
    std::cout << *std::launder(&x) << std::endl;//Во, так норм
}
 
 
int main()
{
    foo(20);
}

https://wandbox.org/permlink/VhF2QbwGDfaZs1K8

@~~_stanislav~~ · 23.07.2018, 12:08

Croessmah, чёта студия 17 в х86 режиме launder не видит, что за ..., в х64 видит.

@~~_stanislav~~ · 23.07.2018, 12:17

Сообщение от Croessmah

std::cout << *std::launder(&x) << std::endl;//Во, так норм

это норм?

MrGluck · 23.07.2018, 12:29

Сообщение от argcargv

Зачем нужен std::launder?

Это очень специфическая вещь. Есть подозрение, что нужен он скорее разработчикам компиляторов.
Связан он с placement new и оптимизациями компилятора для констант.
Если в вашем коде возникла необходимость в std::launder, то скорее надо код переписать, чем внедрять эту функцию.
Вот здесь есть парочка примером как он работает и как не надо делать в prod коде.
https://en.cppreference.com/w/cpp/utility/launder

@~~_stanislav~~ · 23.07.2018, 12:46

как я понял, просто читает данные непосредственно из памяти вне всяких оптимизаций?

@rat0r · 23.07.2018, 16:04

Сообщение от Croessmah

Приведу тогда более наглядный пример:

И что он должен демонстрировать?
Нарушение string aliasing это UB и std::launder это не отменяет.

Добавлено через 2 минуты

Сообщение от _stanislav

это норм?

Даже вывод

Код

20
20
20

будет норм.

@~~_stanislav~~ · 23.07.2018, 16:42

Не по теме:

Сообщение от rat0r

будет норм.

я тебе не верю

Evg · 15.01.2019, 20:05

Сообщение от Croessmah

Приведу тогда более наглядный пример:

Только вот я не уверен, что тест корректный. В процедуре bar было нарушение strict-aliasing'а. Но хз, позволяет ли такое нарушение делать std::launder

Добавлено через 3 часа 18 минут
В примере из поста #10 имеем следующее. Вызов функции bar приводит к нарушению strict aliasing'а. В режиме с оптимизациями на некотором наборе компиляторов это приведёт к ошибке исполнения, т.к. отработает оптимизация с условным названием "strict aliasing", которая будет считать, что записи по указателю типа int32_t не могут модифицировать переменную типа int64_t. Использование std::launder, упрощённо говоря, отменяет данную оптимизацию конкретно в строке 18 и как последствие тест как бы заработает. Но при этом он по прежнему остаётся некорректным, хотя в какой-то мере демонстрирует принцип работы std::launder

Сообщение от argcargv

Зачем нужен std::launder?

Если я правильно понял всю эту наноконцепцию. Упрощённо говоря, std::launder рожает "новый указатель", значение которого равно "старому указателю" (т.е. аргументу std::launder). Но при этом внутри компилятора новый указатель теряет все вычисленные оптимизатором свойства старого указателя. Т.е. является как бы барьером для некоторых оптимизаций/анализов компилятора. Получается, что std::launder является борьбой языка Си++ с собственными же концепциями

Сообщение от MrGluck

Есть подозрение, что нужен он скорее разработчикам компиляторов

Да нет, разработчики компилятора точно не при чём. Я бы сказал так, что функциональность std::launder - это то, что понятно для разработчиков компилятора и не понятно для большого количества нормальных людей

Сообщение от MrGluck

Если в вашем коде возникла необходимость в std::launder, то скорее надо код переписать, чем внедрять эту функцию

Вот тут соглашусь

Croessmah · 15.01.2019, 22:13

Сообщение от Evg

Но при этом внутри компилятора новый указатель теряет все вычисленные оптимизатором свойства старого указателя. Т.е. является как бы барьером для некоторых оптимизаций/анализов компилятора.

Кстати, в стандарте оно так и описывается.

16.6.4 Pointer optimization barrier

C++

template<class T> [[nodiscard]] constexpr T* launder(T* p) noexcept;

@~~_stanislav~~ Заблокирован
	23.07.2018, 12:08	11
	Croessmah, чёта студия 17 в х86 режиме launder не видит, что за ..., в х64 видит. 0

@argcargv 225 / 52 / 4 Регистрация: 22.07.2018 Сообщений: 249
		1
	Зачем нужен std::launder? 22.07.2018, 13:26. Просмотров 4148. Ответов 17 Метки нет (Все метки) Зачем нужен std::launder? 0

@~~_stanislav~~ Заблокирован
	22.07.2018, 13:52	3
	Сообщение от Croessmah std::cout << p->x << std::endl;//Обращение к членам *p - undefined behavior почему UB, ведь указатель рабочий. 0

Croessmah Don't worry, be happy 16958 / 9839 / 1895 Регистрация: 27.09.2012 Сообщений: 24,394 Записей в блоге: 2
	22.07.2018, 14:06	4
	https://stackoverflow.com/ques... stdlaunder 0

@Undisputed 748 / 351 / 72 Регистрация: 10.06.2014 Сообщений: 2,368
	22.07.2018, 14:08	5
	_stanislav, Дело не в том что рабочий указатель или нет. Компилятор видит что Some::x на который указывает p является константой. Теперь если компилятор "встретит" вызов Some::x от имени указателя p, то он имеет полное право не обращаться по данному адресу а просто подставить число которое мы присвоили const int x при создании объекта потому это что константа которая по идее не может быть изменена. А то что далее следует placement new - компилятору скорее всего чихать. Поэтому мы не можем полагаться на то что из p->x будет получено новое значение, присвоенное при помощи placement new. А вот если использовать std::launder, тогда чтение p->x уже будет происходить из памяти, и можно будет прочитать новое значение. 3

@~~_stanislav~~ Заблокирован
	22.07.2018, 15:42	6
	Сообщение от Undisputed Дело не в том что рабочий указатель или нет. Компилятор видит что Some::x на который указывает p является константой. Теперь если компилятор "встретит" вызов Some::x от имени указателя p, то он имеет полное право не обращаться по данному адресу а просто подставить число которое мы присвоили const int x при создании объекта потому это что константа которая по идее не может быть изменена. А то что далее следует placement new - компилятору скорее всего чихать. Поэтому мы не можем полагаться на то что из p->x будет получено новое значение, присвоенное при помощи placement new. А вот если использовать std::launder, тогда чтение p->x уже будет происходить из памяти, и можно будет прочитать новое значение. как то не правильно все это 0

@Undisputed 748 / 351 / 72 Регистрация: 10.06.2014 Сообщений: 2,368
	22.07.2018, 16:25	7
	_stanislav, Почему не правильно? Можно конкретнее и с причинами? 0

@~~_stanislav~~
	22.07.2018, 16:34 #8
	Не по теме: Undisputed, забей, мысли в слух, лень демагогию разводить 0

@lArtl
	22.07.2018, 20:07 #9
	Не по теме: Сообщение от Undisputed Почему не правильно? Можно конкретнее и с причинами? По оценке, думаю это относится к языку) 0

@~~_stanislav~~ Заблокирован
	23.07.2018, 12:17	12
	Сообщение от Croessmah std::cout << *std::launder(&x) << std::endl;//Во, так норм это норм? 0 Миниатюры

MrGluck Форумчанин 8161 / 5009 / 1436 Регистрация: 29.11.2010 Сообщений: 13,455
	23.07.2018, 12:29	13
	Сообщение от argcargv Зачем нужен std::launder? Это очень специфическая вещь. Есть подозрение, что нужен он скорее разработчикам компиляторов. Связан он с placement new и оптимизациями компилятора для констант. Если в вашем коде возникла необходимость в std::launder, то скорее надо код переписать, чем внедрять эту функцию. Вот здесь есть парочка примером как он работает и как не надо делать в prod коде. https://en.cppreference.com/w/cpp/utility/launder 1

Опции темы

@~~_stanislav~~ Заблокирован
	23.07.2018, 12:46	14
	как я понял, просто читает данные непосредственно из памяти вне всяких оптимизаций? 0

@rat0r 284 / 175 / 21 Регистрация: 16.02.2018 Сообщений: 666
	23.07.2018, 16:04	15
	Сообщение от Croessmah Приведу тогда более наглядный пример: И что он должен демонстрировать? Нарушение string aliasing это UB и std::launder это не отменяет. Добавлено через 2 минуты Сообщение от _stanislav это норм? Даже вывод Код 20 20 20 будет норм. 0

@~~_stanislav~~ Заблокирован
	23.07.2018, 16:42	16
	Не по теме: Сообщение от rat0r будет норм. я тебе не верю 0

Evg 21148 / 8164 / 628 Регистрация: 30.03.2009 Сообщений: 22,464 Записей в блоге: 30
	15.01.2019, 20:05	17
	Сообщение от Croessmah Приведу тогда более наглядный пример: Только вот я не уверен, что тест корректный. В процедуре bar было нарушение strict-aliasing'а. Но хз, позволяет ли такое нарушение делать std::launder Добавлено через 3 часа 18 минут В примере из поста #10 имеем следующее. Вызов функции bar приводит к нарушению strict aliasing'а. В режиме с оптимизациями на некотором наборе компиляторов это приведёт к ошибке исполнения, т.к. отработает оптимизация с условным названием "strict aliasing", которая будет считать, что записи по указателю типа int32_t не могут модифицировать переменную типа int64_t. Использование std::launder, упрощённо говоря, отменяет данную оптимизацию конкретно в строке 18 и как последствие тест как бы заработает. Но при этом он по прежнему остаётся некорректным, хотя в какой-то мере демонстрирует принцип работы std::launder Сообщение от argcargv Зачем нужен std::launder? Если я правильно понял всю эту наноконцепцию. Упрощённо говоря, std::launder рожает "новый указатель", значение которого равно "старому указателю" (т.е. аргументу std::launder). Но при этом внутри компилятора новый указатель теряет все вычисленные оптимизатором свойства старого указателя. Т.е. является как бы барьером для некоторых оптимизаций/анализов компилятора. Получается, что std::launder является борьбой языка Си++ с собственными же концепциями Сообщение от MrGluck Есть подозрение, что нужен он скорее разработчикам компиляторов Да нет, разработчики компилятора точно не при чём. Я бы сказал так, что функциональность std::launder - это то, что понятно для разработчиков компилятора и не понятно для большого количества нормальных людей Сообщение от MrGluck Если в вашем коде возникла необходимость в std::launder, то скорее надо код переписать, чем внедрять эту функцию Вот тут соглашусь 2

Croessmah Don't worry, be happy 16958 / 9839 / 1895 Регистрация: 27.09.2012 Сообщений: 24,394 Записей в блоге: 2
	15.01.2019, 22:13	18
	Сообщение от Evg Но при этом внутри компилятора новый указатель теряет все вычисленные оптимизатором свойства старого указателя. Т.е. является как бы барьером для некоторых оптимизаций/анализов компилятора. Кстати, в стандарте оно так и описывается. 16.6.4 Pointer optimization barrier C++ template<class T> [[nodiscard]] constexpr T* launder(T* p) noexcept; 0