我可以在固定大小的假设下拥有一个多态值向量吗？

如何解决我可以在固定大小的假设下拥有一个多态值向量吗？

考虑下面的代码，派生类用函数的变体替换了虚成员函数，但没有添加任何新的成员变量。 Base 和 Derived 的值被添加到一个公共容器 std::vector 中，正如预期的那样，Derived 值被切片。然而，通过将 Derived 值在内存中的表示复制到容器中，该值实际上只是部分切片。

#include <iostream>
#include <vector>

class Base {
public:
    Base() = default;
    Base(float arg) : a{ arg } {};

    virtual float doSomething(float b) const { return a + b; }

    float a;
};

class Derived : public Base {
public:
    Derived() = default;
    Derived(float a) : Base{ a } {};

    float doSomething(float b) const { return a - b; }
};

int main()
{
    Base b{ 1.0f };
    Derived d{ 1.0f };

    std::cout << sizeof(b) << "," << sizeof(d) << '\n';  // 8,8

    std::vector<Base> v{ b,d };  // d is sliced
    std::cout << v[0].doSomething(2.0f) << '\n';  // 3
    std::cout << v[1].doSomething(2.0f) << '\n';  // 3 as d was sliced

    memcpy(&v[1],&d,sizeof(d));  // copy the representation of d over to v[1]
    std::cout << v[1].doSomething(2.0f) << '\n';  // Now -1
}

由于指向虚函数表的指针，值的大小为 8，这是实现上述多态性的方法。 v[1] 的类型总是 Base，所以如果 Derived 添加了一个新的成员函数，就不可能调用它。实际上 v[1] 仍然被切分到 Base，但重新实现了 Derived 的成员函数。

假设 Base 本质上是 POD，但添加了虚拟成员函数，所有这些都是 const，即内存可复制，并且 Derived 仅重新实现这些成员函数：

1. 上述代码是否属于未定义行为？
2. 如果是这样，有没有办法在没有 memcpy 或等效项的情况下以定义行为的方式实现这一点？
3. 如果这是一个常见的模式，它叫什么名字？

解决方法

阿米尔的回答正是我需要的。但是，为了完整起见，我现在将填写我提出问题时真正想要的内容。

可以在 std::vector 中存储不同类型的值，只要这些类型本身适当地包装在一个公共类型中，本质上是一种类型擦除。容器内部将有一个固定长度的缓冲区并具有适当的对齐方式，例如使用 std::aligned_storage。然后，您将使用新的布局和带有克隆函数的每种类型的模板来实现复制/移动语义。

一个明显的增强是允许类型过大，使得 unique_ptr 无法容纳缓冲区。从这个角度来看，容器实际上是一个围绕 unique_ptr 的包装器，其中包含了一个小的缓冲区优化。

我计划将其作为自己的练习来实施，如果/有机会，我会编辑此答案。