哪些操作会触发指定存储位置对象的生命周期终止？

场景示例 #

#include <array>
#include <cstddef>
#include <cstdint>
#include <memory>

struct S {
    alignas(std::uint64_t) alignas(std::uint32_t)
    std::array<std::byte, sizeof(std::uint64_t)> storage =
        { /* some init values */ };
};

int main() {
    S s;

    // 显式在存储位置创建uint64_t对象
    auto pi64 = std::start_lifetime_as<std::uint64_t>(s.storage.data());

    // 显式在同一存储位置创建uint32_t对象
    auto pi32 = std::start_lifetime_as<std::uint32_t>(s.storage.data());
}

核心问题解答 #

1. 第二次调用std::start_lifetime_as是否会终止之前的uint64_t对象生命周期？ #

是的。根据C++标准，当在已被某个对象占用的存储区域上创建新对象时，只要新对象的存储与原有对象的存储存在重叠，原有对象的生命周期立即终止——无论新对象的大小是否完全覆盖原有对象的存储。

示例中，两次std::start_lifetime_as调用都以storage.data()作为起始地址，新创建的uint32_t对象与之前的uint64_t对象存储区域重叠，因此原有uint64_t的生命周期被终止。

2. 还有哪些操作会触发此类生命周期终止？ #

以下是几种常见的触发原有对象生命周期终止的操作：

• Placement new表达式：直接在原有对象的存储位置构造新对象，比如你提到的new (storage.data()) std::byte[sizeof(std::uint64_t)]，只要存储区域重叠，原有对象的生命周期就会终止。
• std::construct_at函数：该函数是placement new的封装，用于在指定地址构造新对象，同样会终止重叠存储上的原有对象生命周期。
• 联合（Union）成员切换：当激活联合的另一个成员时，当前活跃成员的生命周期会终止（对于非平凡类型，需先显式调用析构函数；平凡类型无需额外操作）。
• 隐式生命周期类型的存储覆盖：对于std::byte、char、unsigned char这类隐式生命周期类型，直接覆盖其存储内容并将该存储用作其他对象的存储时，原有对象（如果存在）的生命周期会自动终止。
• std::start_lifetime_as_array函数：与std::start_lifetime_as类似，用于在指定地址创建数组对象，同样会终止重叠存储上的原有对象生命周期。

注意：对于非平凡类型，在终止其生命周期前建议显式调用析构函数，避免资源泄漏（placement new、std::construct_at等操作不会自动析构原有对象）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Oersted