C++20/23标准：不调用析构函数用placement new复用存储是否合规？

一、通用场景：未调用析构函数即复用存储的行为定义 #

在C20和C23标准的**[basic.life]（对象生命周期）**章节中，明确规定了对象存储复用的约束：

• 当对象的存储被重用（如通过placement new在同一块存储创建新对象）时，原对象的生命周期会结束。但如果原对象拥有非平凡析构函数，则必须在存储被重用前显式调用原对象的析构函数，否则行为属于未定义（UB）。
• 对应标准条款：C20 [basic.life]/11、C23 [basic.life]/12（条款编号略有调整，但核心规则一致），具体表述为：若原对象析构函数非平凡，且新创建的对象与原对象类型（忽略cv限定）相同，则必须先调用原对象的析构函数，才能在同一块存储创建新对象，否则行为未定义。

针对你给出的示例代码：

alignas(T) std::byte storage[sizeof(T)];
T* p = new (storage) T(...);
p = new (storage) T(...); // 未调用原对象析构
p->~T();

如果T的析构函数是非平凡的（比如包含自定义析构逻辑、成员对象有非平凡析构等），这段代码属于未定义行为——原对象的析构函数未被调用，其持有的资源可能无法正确释放，甚至导致内存泄漏、对象状态混乱等问题。

二、合法复用的特殊情形：平凡析构函数 #

当T具有平凡析构函数时，上述复用行为是合法的，具体依据标准**[basic.life]/12**（C20）、[basic.life]/13（C23）：

• 平凡析构函数指不需要执行任何自定义逻辑的析构函数（比如编译器自动生成的、无虚函数、成员和基类都没有非平凡析构的析构函数）。
• 对于拥有平凡析构函数的对象，其生命周期结束时不需要显式调用析构函数。此时直接通过placement new在同一块存储创建同类型新对象，原对象的生命周期会自动结束，不会触发未定义行为。

回到示例代码：如果T是平凡析构类型，那么第二次调用placement new时，原对象的生命周期正常结束，无需显式调用其析构函数；最后对新对象调用析构函数（即使是平凡的）也是合法的，不会产生问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者jacobsa