Question

让我们从一些背景开始。

自定义内存池使用的代码类似于以下代码：

struct FastInitialization {};

template <typename T>
T* create() {
    static FastInitialization const F = {};

    void* ptr = malloc(sizeof(T));
    memset(ptr, 0, sizeof(T));
    new (ptr) T(F);
    return reinterpret_cast<T*>(ptr);
}

这个想法是，当使用FastInitialization调用时，构造函数可以假设存储已经零初始化，因此只初始化那些需要不同值的成员。

然而，GCC（至少6.2和6.3）有一个“有趣”的优化。

struct Memset {
    Memset(FastInitialization) { memset(this, 0, sizeof(Memset)); }

    double mDouble;
    unsigned mUnsigned;
};

Memset* make_memset() {
    return create<Memset>();
}

编译为：

make_memset():
        sub     rsp, 8
        mov     edi, 16
        call    malloc
        mov     QWORD PTR [rax], 0
        mov     QWORD PTR [rax+8], 0
        add     rsp, 8
        ret

可是：

struct DerivedMemset: Memset {
    DerivedMemset(FastInitialization f): Memset(f) {}

    double mOther;
    double mYam;
};

DerivedMemset* make_derived_memset() {
    return create<DerivedMemset>();
}

编译为：

make_derived_memset():
        sub     rsp, 8
        mov     edi, 32
        call    malloc
        mov     QWORD PTR [rax], 0
        mov     QWORD PTR [rax+8], 0
        add     rsp, 8
        ret

也就是说，只有struct的前16个字节（与其基数对应的部分）已经初始化。调试信息确认已完全取消对memset(ptr, 0, sizeof(T));的调用。

另一方面，ICC和Clang都在全尺寸上调用memset，这是Clang的结果：

make_derived_memset():               # @make_derived_memset()
        push    rax
        mov     edi, 32
        call    malloc
        xorps   xmm0, xmm0
        movups  xmmword ptr [rax + 16], xmm0
        movups  xmmword ptr [rax], xmm0
        pop     rcx
        ret

因此GCC和Clang的行为有所不同，问题就变成了：GCC是否正确并且产生了更好的装配，或者是Clang是否正确以及GCC错误？

或者，就语言律师而言：

构造函数在哪种情况下可以依赖存储在其分配的存储中的先前值？

注意：我认为这只适用于展示位置new，但我很高兴以其他方式展示。

Answer 1

五月展示位置new是否依赖底层存储空间值？

不，可能不会。来自[dcl.init]：

如果没有为对象指定初始值设定项，则默认初始化该对象。存储对象时如果获得自动或动态存储持续时间，则该对象具有不确定的值，如果未对该对象执行初始化，则该对象将保留不确定的值，直到该值被替换为止（5.18）。

不确定价值意味着不确定。这并不意味着，在放置新表达式的情况下，必须保持先前的存储器。允许编译器对内存执行任何操作 - 包括但不限于任何内容。

在哪种情况下构造函数可能依赖于存储在其分配的存储中的先前值？

[dcl.init]中的后续段落列出了在生成不确定值时行为不未定义的情况，但它们只与无符号窄字符类型有关。

所以，在任何情况下都没有。

Answer 2

GCC和Clang都是正确的 - 保留DerivedMemset未经初始化的（自己的）数据成员将在访问其值时立即导致未定义的行为。因此，在调用构造函数之前，编译器将获得离开的许可 - 存储范围内将被这些字段占用的任何位模式。

可能放置“新”依赖于底层存储价值？

2 个答案: