Размещение новых VS GCC 4.4.3 Правила строгого псевдонима
-
27-09-2019 - |
Вопрос
У меня есть какой-то код, который я успешно использую в течение нескольких лет, чтобы реализовать «объект Variant тип»; То есть объект C ++, который может удерживать значения различных типов, но только использует (примерно) как большая память как самый большой из возможных типов. Код похож на дух к метгу, за исключением того, что он также поддерживает типы данных без POD. Это достигает этой магии, используя буфер CHAR, размещение нового / удаления и ReinterPret_Cast <>.
Недавно я пытался собрать этот код в соответствии с GCC 4.4.3 (с -O3 и -Wall) и получил много предупреждений, как это:
warning: dereferencing type-punned pointer will break strict-aliasing rules
Из того, что я прочитал, это указание того, что новый оптимизатор GCC может генерировать код BUGGY ', который я, очевидно, хотел бы избежать.
Я вставил «игрушечную версию» моего кода ниже; Есть ли что-нибудь, что я могу сделать с моим кодом, чтобы сделать его безопаснее под GCC 4.4.3, пока все еще поддерживая типы данных без POD? Я знаю, что в качестве последнего курорта я всегда мог скомпилировать код с -фно-строгими псевдонимированием, но было бы неплохо иметь код, который не нарушается под оптимизацией, поэтому я бы предпочел не сделать это.
(Обратите внимание, что я хотел бы избежать внедрения зависимости Boost или C ++ 0x в кодовую базу, поэтому, в то время как решения Boost / C ++ 0x интересны, я бы предпочел что-то немного более старомодный)
#include <new>
class Duck
{
public:
Duck() : _speed(0.0f), _quacking(false) {/* empty */}
virtual ~Duck() {/* empty */} // virtual only to demonstrate that this may not be a POD type
float _speed;
bool _quacking;
};
class Soup
{
public:
Soup() : _size(0), _temperature(0.0f) {/* empty */}
virtual ~Soup() {/* empty */} // virtual only to demonstrate that this may not be a POD type
int _size;
float _temperature;
};
enum {
TYPE_UNSET = 0,
TYPE_DUCK,
TYPE_SOUP
};
/** Tagged-union style variant class, can hold either one Duck or one Soup, but not both at once. */
class DuckOrSoup
{
public:
DuckOrSoup() : _type(TYPE_UNSET) {/* empty*/}
~DuckOrSoup() {Unset();}
void Unset() {ChangeType(TYPE_UNSET);}
void SetValueDuck(const Duck & duck) {ChangeType(TYPE_DUCK); reinterpret_cast<Duck*>(_data)[0] = duck;}
void SetValueSoup(const Soup & soup) {ChangeType(TYPE_SOUP); reinterpret_cast<Soup*>(_data)[0] = soup;}
private:
void ChangeType(int newType);
template <int S1, int S2> struct _maxx {enum {sz = (S1>S2)?S1:S2};};
#define compile_time_max(a,b) (_maxx< (a), (b) >::sz)
enum {STORAGE_SIZE = compile_time_max(sizeof(Duck), sizeof(Soup))};
char _data[STORAGE_SIZE];
int _type; // a TYPE_* indicating what type of data we currently hold
};
void DuckOrSoup :: ChangeType(int newType)
{
if (newType != _type)
{
switch(_type)
{
case TYPE_DUCK: (reinterpret_cast<Duck*>(_data))->~Duck(); break;
case TYPE_SOUP: (reinterpret_cast<Soup*>(_data))->~Soup(); break;
}
_type = newType;
switch(_type)
{
case TYPE_DUCK: (void) new (_data) Duck(); break;
case TYPE_SOUP: (void) new (_data) Soup(); break;
}
}
}
int main(int argc, char ** argv)
{
DuckOrSoup dos;
dos.SetValueDuck(Duck());
dos.SetValueSoup(Soup());
return 0;
}
Решение
Хорошо, вы можете сделать это, если вы готовы хранить дополнительную пустоту *. Я немного переформатировал ваш образец, так что мне было легче работать. Посмотрите на это и посмотрите, соответствует ли это ваши потребности. Кроме того, обратите внимание, что я предоставил несколько образцов, чтобы вы могли добавить некоторые шаблоны к нему, что поможет удобству. Их можно продлить гораздо больше, но это должно дать вам хорошую идею.
Есть также некоторые выходные материалы, чтобы помочь вам увидеть, что происходит.
Еще одна вещь, я предполагаю, что вы знаете, что вам нужно предоставить соответствующую копию CTOR и назначение-оператор, но это не суть этой проблемы.
Моя информация о версии G ++:
G ++ --version G ++ (Suse Linux) 4.5.0 20100604 [GCC-4_5-филиал редакция 160292
#include <new>
#include <iostream>
class Duck
{
public:
Duck(float s = 0.0f, bool q = false) : _speed(s), _quacking(q)
{
std::cout << "Duck::Duck()" << std::endl;
}
virtual ~Duck() // virtual only to demonstrate that this may not be a POD type
{
std::cout << "Duck::~Duck()" << std::endl;
}
float _speed;
bool _quacking;
};
class Soup
{
public:
Soup(int s = 0, float t = 0.0f) : _size(s), _temperature(t)
{
std::cout << "Soup::Soup()" << std::endl;
}
virtual ~Soup() // virtual only to demonstrate that this may not be a POD type
{
std::cout << "Soup::~Soup()" << std::endl;
}
int _size;
float _temperature;
};
enum TypeEnum {
TYPE_UNSET = 0,
TYPE_DUCK,
TYPE_SOUP
};
template < class T > TypeEnum type_enum_for();
template < > TypeEnum type_enum_for< Duck >() { return TYPE_DUCK; }
template < > TypeEnum type_enum_for< Soup >() { return TYPE_SOUP; }
/** Tagged-union style variant class, can hold either one Duck or one Soup, but not both at once. */
class DuckOrSoup
{
public:
DuckOrSoup() : _type(TYPE_UNSET), _data_ptr(_data) {/* empty*/}
~DuckOrSoup() {Unset();}
void Unset() {ChangeType(TYPE_UNSET);}
void SetValueDuck(const Duck & duck)
{
ChangeType(TYPE_DUCK);
reinterpret_cast<Duck*>(_data_ptr)[0] = duck;
}
void SetValueSoup(const Soup & soup)
{
ChangeType(TYPE_SOUP);
reinterpret_cast<Soup*>(_data_ptr)[0] = soup;
}
template < class T >
void set(T const & t)
{
ChangeType(type_enum_for< T >());
reinterpret_cast< T * >(_data_ptr)[0] = t;
}
template < class T >
T & get()
{
ChangeType(type_enum_for< T >());
return reinterpret_cast< T * >(_data_ptr)[0];
}
template < class T >
T const & get_const()
{
ChangeType(type_enum_for< T >());
return reinterpret_cast< T const * >(_data_ptr)[0];
}
private:
void ChangeType(int newType);
template <int S1, int S2> struct _maxx {enum {sz = (S1>S2)?S1:S2};};
#define compile_time_max(a,b) (_maxx< (a), (b) >::sz)
enum {STORAGE_SIZE = compile_time_max(sizeof(Duck), sizeof(Soup))};
char _data[STORAGE_SIZE];
int _type; // a TYPE_* indicating what type of data we currently hold
void * _data_ptr;
};
void DuckOrSoup :: ChangeType(int newType)
{
if (newType != _type)
{
switch(_type)
{
case TYPE_DUCK: (reinterpret_cast<Duck*>(_data_ptr))->~Duck(); break;
case TYPE_SOUP: (reinterpret_cast<Soup*>(_data_ptr))->~Soup(); break;
}
_type = newType;
switch(_type)
{
case TYPE_DUCK: (void) new (_data) Duck(); break;
case TYPE_SOUP: (void) new (_data) Soup(); break;
}
}
}
int main(int argc, char ** argv)
{
Duck sample_duck; sample_duck._speed = 23.23;
Soup sample_soup; sample_soup._temperature = 98.6;
std::cout << "Just saw sample constructors" << std::endl;
{
DuckOrSoup dos;
std::cout << "Setting to Duck" << std::endl;
dos.SetValueDuck(sample_duck);
std::cout << "Setting to Soup" << std::endl;
dos.SetValueSoup(sample_soup);
std::cout << "Should see DuckOrSoup destruct which will dtor a Soup"
<< std::endl;
}
{
std::cout << "Do it again with the templates" << std::endl;
DuckOrSoup dos;
std::cout << "Setting to Duck" << std::endl;
dos.set(sample_duck);
std::cout << "duck speed: " << dos.get_const<Duck>()._speed << std::endl;
std::cout << "Setting to Soup" << std::endl;
dos.set(sample_soup);
std::cout << "soup temp: " << dos.get_const<Soup>()._temperature << std::endl;
std::cout << "Should see DuckOrSoup destruct which will dtor a Soup"
<< std::endl;
}
{
std::cout << "Do it again with only template get" << std::endl;
DuckOrSoup dos;
std::cout << "Setting to Duck" << std::endl;
dos.get<Duck>() = Duck(42.42);
std::cout << "duck speed: " << dos.get_const<Duck>()._speed << std::endl;
std::cout << "Setting to Soup" << std::endl;
dos.get<Soup>() = Soup(0, 32);
std::cout << "soup temp: " << dos.get_const<Soup>()._temperature << std::endl;
std::cout << "Should see DuckOrSoup destruct which will dtor a Soup"
<< std::endl;
}
std::cout << "Get ready to see sample destructors" << std::endl;
return 0;
}
Другие советы
Я бы написал код так:
typedef boost::variant<Duck, Soup> DuckOrSoup;
Но я думаю, что у всех есть свой вкус.
Кстати, ваш код глючил, вы не позаботились о возможных проблемах выравнивания, вы не можете просто поставить объект в любой момент в памяти, существует ограничение для уважения, что изменяется с каждым типом. В C ++ 0x, есть alignof
Ключевое слово, чтобы получить его, и несколько других утилит, чтобы получить выровненное хранение.
Мне удалось убедить GCC (4.2.4, бежать с -Wstrict-aliasing=2
) не жаловаться с помощью void *
временный, т.е.
void SetValueDuck(const Duck & duck) {ChangeType(TYPE_DUCK); void *t=&_data; reinterpret_cast<Duck*>(t)[0] = duck;}
Я до сих пор не могу понять необходимость или использование для этого, но G ++ 4.4.3 с A-Wall работает со следующим патчм. Если это работает, можете ли вы поделиться деловым регистром, зачем вам это нужно?
class DuckOrSoup
{
public:
DuckOrSoup() : _type(TYPE_UNSET) {_duck = NULL; _soup = NULL;/* empty*/}
~DuckOrSoup() {Unset();}
void Unset() {ChangeType(TYPE_UNSET);}
void SetValueDuck(const Duck & duck) {ChangeType(TYPE_DUCK); _duck = new (&_data[0])Duck (duck); }
void SetValueSoup(const Soup & soup) { ChangeType(TYPE_SOUP); _soup = new (&_data[0])Soup (soup); }
private:
void ChangeType(int newType);
template <int S1, int S2> struct _maxx {enum {sz = (S1>S2)?S1:S2};};
#define compile_time_max(a,b) (_maxx< (a), (b) >::sz)
enum {STORAGE_SIZE = compile_time_max(sizeof(Duck), sizeof(Soup))};
char _data[STORAGE_SIZE];
int _type; // a TYPE_* indicating what type of data we currently hold
Duck* _duck;
Soup* _soup;
};
void DuckOrSoup :: ChangeType(int newType)
{
if (newType != _type)
{
switch(_type)
{
case TYPE_DUCK:
_duck->~Duck();
_duck = NULL;
break;
case TYPE_SOUP:
_soup->~Soup();
_soup = NULL;
break;
}
_type = newType;
switch(_type)
{
case TYPE_DUCK: _duck = new (&_data[0]) Duck(); break;
case TYPE_SOUP: _soup = new (&_data[0]) Soup(); break;
}
}
}