Question

就编译器优化而言，将堆分配更改为堆栈分配是否合法和/或可能？或者会打破as-if rule？

例如，假设这是代码的原始版本

{
    Foo* f = new Foo();
    f->do_something();
    delete f;
}

编译器是否能够将其更改为以下

{
    Foo f{};
    f.do_something();
}

我不会这么认为，因为如果原始版本依赖于自定义分配器之类的东西，这会产生影响。标准是否对此有具体说明？

Answer 1

是的，这是合法的。 C ++ 14的expr.new/10：

允许实现省略对可替换全局的调用分配函数（18.6.1.1,18.6.1.2）。当它这样做时，存储而是由实现提供或通过扩展提供分配另一个新表达式。

expr.delete/7：

如果delete-expression的操作数值不为null   指针值，然后：

- 如果分配调用对象的new-expression   删除没有被省略，分配没有延长（5.3.4），   delete-expression应调用释放函数（3.7.4.2）。   从new-expression的分配调用返回的值   应作为释放函数的第一个参数传递。

- 否则，如果分配已延长或由提供   扩展另一个新表达式的分配，以及   delete-expression表示由a生成的每个其他指针值   new-expression，具有由扩展提供的存储   new-expression已被评估，delete-expression应调用a   释放功能。从分配调用返回的值   扩展的new-expression应作为第一个参数传递给   释放功能。

- 否则， delete-expression不会调用deallocation   功能（3.7.4.2）。

因此，总而言之，将new和delete替换为定义的实现是合法的，例如使用堆栈而不是堆。

注意：正如Massimiliano Janes所评论的那样，如果do_something抛出，编译器就不能完全坚持你的样本转换：在这种情况下编译器应该省略f的析构函数调用（当你转换时）在这种情况下，sample会调用析构函数）。但除此之外，可以将f放入堆栈中。

Answer 2

这些不等同。 <{1}}可能会抛出，在这种情况下，第一个对象保留在内存中，第二个对象被破坏。

Answer 3

我想指出IMO在其他答案中没有给予足够的重视：

struct Foo {
    static void * operator new(std::size_t count) {
        std::cout << "Hey ho!" << std::endl;
        return ::operator new(count);
    }
};

通常无法替换分配new Foo()，因为：

允许实现省略对可替换的全局分配函数的调用（18.6.1.1,18.6.1.2）。当它这样做时，存储由实现提供，或者通过扩展另一个新表达式的分配来提供。

因此，与上面的Foo示例一样，需要调用Foo::operator new。省略此调用将改变程序的可观察行为。

真实世界的例子：Foo可能需要驻留在某个特殊的内存区域（如内存映射的IO）才能正常运行。

编译器可以从堆优化到堆栈分配吗？

3 个答案: