C++20 中对象生命周期约束更改的说明和原因

Question

从 C++20 开始，对象生存期的约束发生了重大变化，从basic.life#8.3到 n4861/basic.life#8.3。我想在这里重点关注的具体变化是（C++20 草案）

如果一个对象的生命周期结束后，在该对象占用的存储空间被重用或释放之前，在原对象占用的存储位置上创建一个新的对象，一个指向原对象的指针，一个指向该对象的引用引用原始对象，或者原始对象的名称将自动引用新对象，并且一旦新对象的生命周期开始，如果原始对象是透明可替换的（请参阅如下）由新对象。对象 o1 可以透明地被对象 o2 替换，如果

1. o2 占用的存储空间正好覆盖 o1 占用的存储空间，并且
2. o1 和 o2 属于同一类型（忽略顶级 cv 限定符），并且
3. o1 不是一个完整的 const 对象，并且
4. o1 和 o2 都不是潜在重叠的子对象，并且
5. 或者o1和o2都是完整的对象，或者o1和o2分别是对象p1和p2的直接子对象，并且p1可以透明地被p2替换。

与 C++20 之前的版本相比（不是唯一的变化，请参阅草稿了解详细信息）

3. 原始对象的类型不是 const 限定的，并且如果是类类型，则不包含任何类型为 const 限定的非静态数据成员或引用类型...

问题 1：也许太明显了，只是为了确定：对于complete const object，标准指的是 const 的完整对象，对吧？（所以它与部分/完整 const 对象无关，这是本节中先前措辞质量的一部分？）

问题 2：谁能解释一下这些变化（别名？）背后的原因吗？

问题 3：我的假设是否有效，即这是对以前规则的大幅放松，即保证现在更多的对象/内存重用场景不会成为 UB？有疑问，它们是否应该影响优化器以繁重的方式运行的方式（效率字段的转变）？

Answer 1

问1：是的。const此外，在确定哪个对象是“完整 const 对象”时，成员是否是无关的。例如

struct HasConstMem { const int n = 42; };
HasConstMem       foo;  // not a complete const object
const HasConstMem bar;  // a complete const object

auto px = new HasConstMem;       // points to a complete non-const object
auto py = new const HasConstMem; // points to a complete const object

Q2：IMO，旧规范不允许std::vector<HasConstMem>在没有 的情况下工作std::launder，这是有缺陷的。

std::vectorQ3：理论上有一些技术是优化器不允许的，但这些技术不应该存在，否则之前的行为已经被证明是损坏的。在C++20中，std::vector做了constexpr（P1004R2），由于核心语言UB需要在不断的评估中进行诊断而导致失败（N4868 [expr.const]/5.7），因此缺陷变得明显。