使用placement new 会使下面的代码有效吗？

Question

我正在构建一个将在类中使用的缓冲区，并想知道以下内容根据 C++ 标准是否有效：

#include <iostream>
#include <cstdint>

int main() {
  alignas(std::int32_t) char A[sizeof(std::int32_t)] = { 1, 0, 0, 0 };
  std::int32_t* pA = new (&A) std::int32_t;
  std::cout << *pA << std::endl;
  return 0;
}

缓冲区已初始化为char4 字节数组。在结构顶部进行新的放置是否允许我访问下面的位int32_t？我现在可以在不违反标准的情况下以 4char秒（通过buffer对象）或 1 int32_t（通过）访问那里的内存空间吗？pA如果不行，是否可以采取其他方式？

注意：是的，我知道字节序，但在这种情况下，字节序并不重要。这是一个不同的讨论。

Answer 1

（为简洁起见，假设int和int32_t是同一类型）

在C++20中，由于A是一个字符数组，因此int可以在 中隐式创建类型的对象A，因此只需要以下内容：

alignas(int) char A[sizeof(int)] = { 1, 0, 0, 0 };
int * pA = reinterpret_cast<int*>(&A[0]);
std::cout << *pA << std::endl;

原始对象的问题new (&A) int在于它结束了char[sizeof(int)]初始化的原始对象的生命周期，因此无法读取其值。现在您有了一个 default-initialized int，可以读取 UB 。因此，您的原始代码相当于：

int A;
std::cout << A << std::endl;

如果您不能依赖 C++ 20 隐式对象创建，则可以使用类型双关方法，该方法创建具有相同“位模式”（值表示）的不同类型的对象。std::bit_cast（或者使用 实现的版本std::memcpy）可以使用：

char A[sizeof(int)] = { 1, 0, 0, 0 };
int B = std::bit_cast<int>(A);
std::cout << B << std::endl;

或者std::memcpy直接复制值表示：

int A;
std::cout << A << std::endl;

您可以A使用placement new 来更改from char[sizeof(int)]to的有效类型int，如下所示：

char A[sizeof(int)] = { 1, 0, 0, 0 };
int B = std::bit_cast<int>(A);
std::cout << B << std::endl;