新对象的自定义销毁和重新分配

Question

给定一个从

new

表达式获得的指针，用显式调用析构函数（或

delete

）然后调用

std::destroy_at

来替换相应的

operator delete

表达式是否合法？

在我的项目中，我使用了自定义形式的 RTTI。对于具有动态调度析构函数的类型，

delete

 表达式不会调用适当的析构函数，而是调用基类的析构函数。为了解决这个问题，我“手动”（通过我的 RTTI 机器）根据分配对象的运行时类型调用正确的析构函数，然后直接调用 

operator delete

 来释放内存。

这个解决方案在我的项目中运行良好（用 clang 和 msvc 编译），但我想知道这是否会调用未定义的行为。

关于virtual

：

我当然可以通过使它成为virtual

来实现析构函数的动态调度。然而，这为对象提供了一个 vtable 指针，这在功能上是不需要的，因为我已经在对象中有运行时类型信息。所以 

virtual

 析构函数解决了这个问题，但是 a) 引入了不必要的运行时开销，更重要的是 b) 它解决了一个已经解决的问题，所以我认为这是一个设计缺陷。

代码示例：

使用C++提供的动态调度机制，问题将由

virtual

析构函数解决。

struct Base { virtual ~Base(); };
struct Derived: Base {
    // My data members which want to be properly destroyed 
};
// ...
Base* p = new Derived(/* ... */);
// ...
delete p; // Derived::~Derived() is being called.

但是由于多种原因，我有一个自定义形式的 RTTI（它解决了

virtual

 函数无法解决的问题）。

struct Base { protected: int typeID = ID_OF_TYPE_BASE; };
struct Derived1: Base { 
    Base() { typeID = ID_OF_TYPE_DERIVED1; }
};
struct Derived2: Base { 
    Base() { typeID = ID_OF_TYPE_DERIVED2; }
};

给定

p

 到 

Base

 的指针，我可以根据 

*p

 的实际运行时类型调度函数，类似于 

std::visit

 上的 

std::variant

:

visit(p, [](auto* q) { 
    // Here *q is statically of the runtime type of *p, 
    // so either Base, Derived1 or Derived2.
});

这解决了与

virtual

 关键字相同的问题（除了类层次结构不易扩展且编写起来不那么漂亮），所以我可以像这样分派到正确的析构函数：

visit(p, [](auto* q) { 
    std::destroy_at(q);
});

所以我在问以下是否是合法的 C++：

Base* p = new Derived1(/* ... */);
// ...
// delete p; // Calls Base::~Base() - potential memory leak because subobjects of *p are not destroyed. 
visit(p, [](auto* q) {
    std::destroy_at(q); // Calls Derived1::~Derived1()
    ::operator delete(q); // Deallocate through pointer to derived type
});

我不是在征求使用定制 RTTI 替代品是否合理的建议。

我也不想暗示使用原始

new

和

delete

是很好的做法，这当然隐藏在

unique_ptr

的背后。

实际代码：

https://github.com/chrysante/scatha/blob/main/lib/Common/UniquePtr.h

Answer 1

在 C++ 中有一个（新的）说法，可以发现每一行代码都有未定义的行为。甚至像“p++”这样的东西也可以是 UB。所以合法与否在 C++ 中是一个相当大的挑战。

现在，它有效吗？如果你没有做任何不寻常的事情，那可能是，是的。在过去的 15 年左右的时间里，我一直在这样做。我也用内存池做自定义 RTTI，它工作得很好。

只是为了教学，我写了一个例子，在内存池之上使用带有自定义删除的侵入式指针。你可以

在Github上抓取它。

一般来说，我想到的唯一要求是，如果您的类是多态的，并且您要使用指向基类的指针进行删除，则基类必须是虚拟的。