前言
编译器在进行优化的时候，可能为了效率而交换不相关的两条相邻指令的执行顺序。也就是指令重排，这也就引发了一些问题，下面就带大家看两个经典的问题。
单例模式
第一个例子来自单例模式的双加锁，下面是典型的双加锁的单例模式代码：
T* ptr = nullptr;
T* GetInstance() {
if (nullptr == ptr) {
lock();
if (nullptr == ptr) {
ptr = new T;
}
unlock();
}
return ptr;
}
上面的代码看起来没问题，并且采用了双加锁，能减少锁的竞争。
我们知道 C++ 的 new 做了两件事：
- 调用 ::operator new 分配内存
- 调用构造函数
所以 ptr = new T 包含了三个步骤：
- 调用 ::operator new 分配内存
- 在内存的位置上调用构造函数
- 将内存的地址赋值给 ptr
在这三步中，2 和 3 的顺序是可以交换的。也就是说，有可能：有一个线程分配了内存并将地址赋值给 ptr 了，但还没有初始化该内存。另一线程检测 ptr 不为空，就直接拿去使用了，这时可能引起不可预料的结果。
通常情况下，可以调用 CPU 提供的一条指令来解决该情况，这指令被称为 barrier。一条 barrier 指令会阻止 CPU 将该指令交换到 barrier 之后，也不能将之后的指令交换到 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;
}
智能指针
有时我们会用智能指针来管理内存，防止我们忘记释放，或在某些场景手动释放十分麻烦。
我们有如下代码：
processQgw(shared_ptr<Qgw>(new Qgw), test());
令人遗憾的是，上述代码仍可能产生内存泄漏，并难以察觉。
编译器在调用函数前，需要准备好参数，所以上面代码会做以下三件事：
- 调用 test()
- 执行 new Qgw
- 调用 shared_ptr 构造函数
C++ 编译器会以什么次序完成这些事情呢？可以确定的是 new Qgw 一定在 调用 shared_ptr 之前完成，上述三件事也一定在调用 processQgw 之前完成。编译器可能以下列次序调用：
- 执行 new Qgw
- 调用 test
- 调用 shared_ptr 构造函数
如果 test 的调用导致异常，new Qgw 返回的指针就再也找不到了，也就引起了内存泄漏。因为我们还没将返回的指针置入智能指针，智能指针也就对这种情况无能为力了。
为避免这类问题：使用分离语句，单独写出创建 Qgw，将它置入一个智能指针内，然后再把智能指针传给 processQgw：文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-420541.html
shared_ptr<Qgw> pq = new Qgw;
processQgw(pq, test());
上述解决方法之所以能行，是因为编译器对于「跨越语句的各项操作」没有重新排列的自由，只有在一条语句内它才拥有那个自由。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-420541.html
到了这里，关于编译器的过度优化的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
