放置新的STL容器，然后安全销毁

Question

此代码实现了一个不受限制的联合，该联合通过名称和索引提供对其三个成员中任何一个的访问。

由于std::string是非平凡的构造和销毁的，因此我需要为union提供特殊的构造函数和析构函数。

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std ;

union MyUnion{
    string parts[3] ;
    struct{ string part1, part2, part3 ; } ;

    MyUnion(){
        new(parts+0) string ; //constructs the 3 strings in-place
        new(parts+1) string ;
        new(parts+2) string ;
    }
    ~MyUnion(){
        parts[0].~string() ; //calls string's destructor
        parts[1].~string() ;
        parts[2].~string() ;
    }
} ;

int main(){

    MyUnion u ;

    u.part1 = "one" ; //access by name
    u.part2 = "two" ;
    u.part3 = "three" ;

    cout << u.parts[0] << endl ; //access by index
    cout << u.parts[1] << endl ;
    cout << u.parts[2] << endl ;
}

此示例可以编译并正常运行（貌似），但是我的问题是：

• 这样安全吗？
• 我可以确定不会有内存泄漏吗？
• 如果string的构造函数抛出异常怎么办？ 是否需要抓住它以便不试图破坏从未构造的对象？

注意

该代码在VC2015中编译，它确实支持未命名的结构。 请忽略该细节。

Answer 1

这样安全吗？

不会。首先，通用的初始序列规则仅允许读取成员，而不能写入：

在具有结构类型T1的活动成员（9.3）的标准布局联合中，允许读取结构类型T2的另一个联合成员的非静态数据成员m ，条件是m是T1的公共初始序列的一部分，并且T2 ; 行为就像提名了T1的相应成员一样。

其次，常见的初始序列是标准布局类型的特征：

两种标准布局结构（第9条）的常见初始序列为[...]

并且std::string不需要是标准布局。

Answer 2

这样安全吗？

这取决于您愿意称之为安全的东西。 该代码肯定会通过对该标准的任何合理解释来调用未定义的行为。

您不能读取联盟的非活动成员，除非涉及一个公共子序列（9.3个联盟），但是这些联盟成员没有共同的初始序列，因为该概念仅针对两个标准布局结构定义（9.2类成员/ 20）工会的一个成员根本不是一个结构。 它是一个数组，因此不能有任何共同的初始序列。

这也适用于使用原始类型的类似代码，例如int x[3]; 和struct {int x0, x1, x2}; 。 甚至不能保证x2和x[2]具有相同的地址。