C++ 如何使类成员保持未构造状态，以便以后使用新放置进行构造

我想制作一个包含私有成员的模板，在使用placement new显式构造之前，该模板应保持未构造状态

如何使用C++14实现这一点

有点像这样：

template <typename T>
class Container {
    private:
        T member; //should be left unconstructed until construct() is called
    public:
        Container() = default;
        void construct() {
            new (&this->member) T();
        }
};

模板
类容器{
私人：
T member；//在调用construct（）之前应保持未构造状态
公众：
容器（）=默认值；
void构造（）{
新建（&this->member）T（）；
}
};

需要注意的一点是，当您继续实现时，您将开始看到这种方法的一些缺点（以其最简单的形式）。当然，你必须有一个布尔值，来检查东西是否已经被构造，等等。因此，您将使用析构函数、复制、移动运算符来检查布尔值，然后执行某些操作

但是，如果所包含的类型本身是平凡的，例如整数或其他类型，则不需要这些。在某些情况下，这会对性能造成很大影响。因此，标准要求这些特性从包含的类型传递到可选类型。也就是说，如果包含的类型是可破坏的，那么该类型上的可选类型也是可破坏的。因此：

std::cerr << std::is_trivially_destructible_v<std::optional<int>>;

---

std:：cerr有一种比Nir更干净的方法，使用类似于union的类：

template <typename T>
class Container {
    private:
        bool is_constructed = false;
        union { T member; };
    public:
        Container() {}
        ~Container() {
            if (is_constructed) {
                member.~T();
            }
        }
        void construct() {
            assert(!is_constructed);
            new (&this->member) T();
            is_constructed = true;
        }
};

模板
类容器{
私人：
bool是_构造的=false；
工会{T成员；}；
公众：
容器（）{}
~Container（）{
如果（是否构造）{
成员~T（）；
}
}
void构造（）{
断言（！已构造）；
新建（&this->member）T（）；
is_constructed=true；
}
};

您可能还需要添加其他构造函数/赋值运算符。当然，在这个简单的例子中，
std:：optional
做了完全相同的事情，但更干净。如果您想避免
bool
的开销，例如如果
是构造的，则可以在其他状态下对其进行编码，或者如果有多个成员受同一标志控制，则这仍然很有用。
类构造是一个全有或全无的命题。要么构造整个类，要么什么都不构造。没有中间立场。你想解决的真正问题是什么。不，不是关于不构造类成员的问题，而是你认为其解决方案涉及不构造单个类成员的问题。@SamVarshavchik实现std:：Optional我讨厌这样说，但是<代码>malloc
。请参阅：使用非公共的
std:：aligned_storage
和
reinterpret_cast
ing getter/setter。更好的是，将其包装到另一个类中，添加双重构造/破坏保护。
std:：optional
不作为类成员实现。它是通过声明一个
char
数组
sizeof（T）
实现的，该数组是类成员，然后使用placement new构造它。你的类成员不是T，而是一个
char
数组。我不知道是谁否决了这个，但我猜是因为如果
construct
被调用两次，它将是UB。需要一个布尔标志，如果它已被构造，我想。是的。。。。我假设您要解决可选实现的其他部分，只需要这方面的帮助。投票人是否希望我在回答中实现所有可选选项？我会尽快接受这个答案（10分钟后）。添加布尔标志会很好，因为它可以避免其他人在寻找布尔标志时忽略以下事实：调用两次
construct
将是UB。这不是我的否决票，但您使用的
aligned_存储是完全错误的。“将在大多数标准库实现中打印出1。”我希望它能在所有标准库实现中打印1，因为它是……哇，我从来没有想过使用联合，但现在我看到它非常简单和直接。@FSMaxB实际上不是。您只需了解涉及非平凡类型的联合的所有规则即可。由于这基本上从未出现过，我宁愿坚持使用新的和对齐的存储。另外，关于避免“bool”开销的评论也有点离谱，不管你是这样做的，都是100%正交于union还是aligned_存储。@NirFriedman我确实不太理解关于避免bool开销的评论。这真的没有道理。来自C语言背景，使用联合体对我来说是有意义的。但是现在我想起来，仅仅构造联合成员甚至可能是未定义的行为。@Nirfiedman我的意思是与
std:：optional
：
struct X{std:：optional a，b，c；}
vs
struct Y{union{ta；}；union{tb；}；union{tc；}；bool has_a:1；bool has_b:1；bool has_c:1；}。对于任何
T
，
sizeof（Y）
@FSMaxB，它都有很好的定义。否则，非POD类型的联合将毫无用处。
std::cerr << std::is_trivially_destructible_v<std::optional<int>>;

template <typename T>
class Container {
    private:
        bool is_constructed = false;
        union { T member; };
    public:
        Container() {}
        ~Container() {
            if (is_constructed) {
                member.~T();
            }
        }
        void construct() {
            assert(!is_constructed);
            new (&this->member) T();
            is_constructed = true;
        }
};