前言

編譯器在進行優(yōu)化的時候，可能為了效率而交換不相關(guān)的兩條相鄰指令的執(zhí)行順序。也就是指令重排，這也就引發(fā)了一些問題，下面就帶大家看兩個經(jīng)典的問題。

單例模式

第一個例子來自單例模式的雙加鎖，下面是典型的雙加鎖的單例模式代碼：

T* ptr = nullptr;

T* GetInstance() {
  if (nullptr == ptr) {
    lock();
    if (nullptr == ptr) {
      ptr = new T;
    }
    unlock();
  }
  return ptr;
}

上面的代碼看起來沒問題，并且采用了雙加鎖，能減少鎖的競爭。

我們知道 C++ 的 new 做了兩件事：

1. 調(diào)用 ::operator new 分配內(nèi)存
2. 調(diào)用構(gòu)造函數(shù)

所以 ptr = new T 包含了三個步驟：

1. 調(diào)用 ::operator new 分配內(nèi)存
2. 在內(nèi)存的位置上調(diào)用構(gòu)造函數(shù)
3. 將內(nèi)存的地址賦值給 ptr

在這三步中，2 和 3 的順序是可以交換的。也就是說，有可能：有一個線程分配了內(nèi)存并將地址賦值給 ptr 了，但還沒有初始化該內(nèi)存。另一線程檢測 ptr 不為空，就直接拿去使用了，這時可能引起不可預料的結(jié)果。

通常情況下，可以調(diào)用 CPU 提供的一條指令來解決該情況，這指令被稱為 barrier。一條 barrier 指令會阻止 CPU 將該指令交換到 barrier 之后，也不能將之后的指令交換到 barrier 之前。

#define barrier() __asm__ volaticle("lwsync") 
T* ptr = nullptr;

T* GetInstance() {
  if (nullptr == ptr) {
    lock();
    if (nullptr == ptr) {
      T* tmp = new T;
      barrier();
      ptr = tmp;
    }
    unlock();
  }
  return ptr;
}

智能指針

有時我們會用智能指針來管理內(nèi)存，防止我們忘記釋放，或在某些場景手動釋放十分麻煩。

我們有如下代碼：

processQgw(shared_ptr<Qgw>(new Qgw), test());

令人遺憾的是，上述代碼仍可能產(chǎn)生內(nèi)存泄漏，并難以察覺。

編譯器在調(diào)用函數(shù)前，需要準備好參數(shù)，所以上面代碼會做以下三件事：

• 調(diào)用 test()
• 執(zhí)行 new Qgw
• 調(diào)用 shared_ptr 構(gòu)造函數(shù)

C++ 編譯器會以什么次序完成這些事情呢？可以確定的是 new Qgw 一定在 調(diào)用 shared_ptr 之前完成，上述三件事也一定在調(diào)用 processQgw 之前完成。編譯器可能以下列次序調(diào)用：

1. 執(zhí)行 new Qgw
2. 調(diào)用 test
3. 調(diào)用 shared_ptr 構(gòu)造函數(shù)

如果 test 的調(diào)用導致異常，new Qgw 返回的指針就再也找不到了，也就引起了內(nèi)存泄漏。因為我們還沒將返回的指針置入智能指針，智能指針也就對這種情況無能為力了。

為避免這類問題：使用分離語句，單獨寫出創(chuàng)建 Qgw，將它置入一個智能指針內(nèi)，然后再把智能指針傳給 processQgw：

shared_ptr<Qgw> pq = new Qgw;
processQgw(pq, test());

上述解決方法之所以能行，是因為編譯器對于「跨越語句的各項操作」沒有重新排列的自由，只有在一條語句內(nèi)它才擁有那個自由。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-420541.html

到了這里，關(guān)于編譯器的過度優(yōu)化的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！