构造函数未被调用的对象是否可以调用方法: 合法吗？

Question

如果为一个对象（例如通过联合）设置了内存，但尚未调用构造函数，假设该方法不依赖于任何成员变量的值，调用对象的非静态方法是否合法？

我进行了一些研究，并发现了一些有关“变量成员”的信息，但我没有找到与此示例相关的信息。

class D {
 public:
  D() { printf("D constructor!\n"); }
  int a = 123;
  void print () const {
    printf("Pointer: %p\n", &a);
  };
};

class C {
 public:
  C() {};
  union {
    D memory;
  };
};

int main() {
  C c;
  c.memory.print();
} 

在这个例子中，我在不调用构造函数的情况下调用print()。意图是稍后调用构造函数，但即使在调用构造函数之前，我们也知道变量a将驻留在哪里。显然，在这一点上，a的值未初始化，但print()并不关心其值。

当使用gcc和clang编译c++11时，这似乎按预期工作。但我想知道我是否在这里引用了某些非法或未定义的行为。

- Sparky McAnderson

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嗯？C c;构造了变量c。 - user207421

@user207421，但它不构造c.memory，因为那是一个变体成员，而C的构造函数没有提供初始化程序... - Michael Kenzel

Answer 1

我认为这是未定义行为。你的变量成员C::memory没有被初始化，因为C的构造函数没有提供初始化程序[class.base.init]/9.2。因此，在调用print()方法的时候，c.memory的生命周期还没有开始[basic.life]/1。根据[basic.life]/7.2：

同样，在对象的生命周期开始之前，但在分配对象所需的存储空间后或者在对象的生命周期结束之后，并在对象占用的存储空间被重新使用或释放之前，可以以有限的方式使用任何引用到原始对象的glvalue。 [...] 如果程序有未定义行为:

• [...]
• 使用glvalue调用对象的非静态成员函数，或者
• [...]

强调是我的

注意：我以上是参考当前的C++标准草案，然而，对于C++11来说，相关措辞基本相同，只是在C++11中，D具有非平凡的初始化很关键，否则你所做的可能在C++11中潜在地是可以接受的...

- Michael Kenzel

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D 具有非平凡的初始化也在这里很重要。 - Ben Voigt

@BenVoigt 如果我错了，请纠正我，但由于memory是一个变体成员，它的生命周期不应该在没有执行显式初始化的情况下开始，它具有非平凡的初始化事实似乎对这种特殊情况没有影响！ - Michael Kenzel

如果它具有微不足道的初始化，那么它的生命周期将在分配储存空间（适当大小和对齐等）的同时开始。 - Ben Voigt

啊，你链接中的措辞 [basic.life]/1 与 C++11 的措辞非常不同。适用的措辞是：“类型为 T 的对象的生命周期在以下情况下开始： 获得了适当对齐和大小的存储空间以容纳类型 T，并且 如果该对象具有非平凡初始化，则其初始化已完成。” - Ben Voigt

@BenVoigt 确实，这非常有趣。看起来在C++17中措辞已经改变为当前形式。我想知道这是否会破坏一些代码，因为新的措辞似乎是与以前的不同保守性的变化... - Michael Kenzel