可以在调用构造函数之前完成赋值吗？

Posted 2023-02-22

【中文标题】可以在调用构造函数之前完成赋值吗？

【英文标题】：Can assignment be done before constructor is called?

【发布时间】：2009-06-17 21:46:09

【问题描述】：

对What's wrong with this fix for double checked locking? 的评论说：

问题是变量可能是 在构造函数运行之前分配 （或完成），而不是在对象之前 已分配。

让我们考虑代码：

A *a;

void Test()

    a = new A;

为了进行更正式的分析，让我们将 a = new A 拆分为几个操作：

void *mem = malloc(sizeof(A)); // Allocation
new(mem) A; // Constructor
a = reinterpret_cast<A *>(mem); // Assignment

上面引用的评论是否属实，如果属实，在什么意义上？构造函数可以在赋值之后执行吗？如果可以，由于 MT 安全需要保证订单时，可以采取什么措施？

【问题讨论】：

没有什么可以对付它，真的。您将必须使任何读取和任何写入变得易失，并且必须使“内存”也变得易失，以保持代码写入的顺序，并让所有这些写入/读取由序列点分隔。但这仍然不会对多线程做任何事情：标准对此一无所知。

如“int volatile a, b; a = 1; b = 2;”这两个不能重新排序，并且在“int volatile a; int b; a = 1; b = 2;”中那么这些 can 可以重新排序，因为 b 不是易变的。而在 f(a=1, b=2);然后这些也可以“重新排序”，因为一开始就没有任何顺序。我发现 alexandrescu 和 scott meyers 的文章很好地解释了这一点，恕我直言

见：常见的未定义行为***.com/questions/367633/…

【参考方案1】：

问题不在于代码执行时，而更多地与写入顺序有关。

假设：

A()

   member = 7;

然后：

singleton = new A()

这导致代码执行分配，写入内存（成员），然后写入另一个内存位置（单例）。一些 CPU 可以重新排序写入，以便在写入单例之后才能看到对成员的写入 - 本质上，在系统中其他 CPU 上运行的代码可以查看写入单例的内存，但成员是不是。

【参考方案2】：

我认为以下应该可行：

void Test()

    A *temp = new A;
    MemoryWriteBarrier(); // use whatever memory barrier your platform offers
    a = temp;

【参考方案3】：

a 是一个具有静态存储持续时间的全局对象，因此它将在 main 主体执行之前的某个时间在一些预分配的存储中初始化。假设对 Test 的调用不是某些静态对象构造怪异的结果，a 将在调用 Test 时完全构造。

a = new A;

这个稍微不寻常的分配不会（仅）是标准的复制分配操作，因为您将指向A 的指针分配给a，而不是对象或引用。它是否真正编译以及它到底调用了什么取决于A 是否有一个赋值运算符，它接受一个指向A 的指针，或者可以从指向A 的指针隐式转换的东西，或者A 是否有一个非显式构造函数它接受一个指向A 的指针（或一个指向A 基类的指针）。

编辑后，您的代码做了一些不同的事情！

从概念上讲，它更像这样：

A *tmpa;
void *mem = ::operator new( sizeof(A) ); // ( or possibly A::operator new )

try

    tmpa = new (mem) A; // placement new = default constructor call

catch (...)

    ::operator delete( mem );
    throw;


a = tmpa; // pointer assignment won't throw.

写出这样的东西的危险在于，你隐式添加了许多原始序列中不存在的序列点，此外，编译器被允许生成看起来不像这样长的代码因为它的行为“好像”它是由执行程序可以确定的 this 编写的。这个“好像”规则仅适用于正在执行的线程，因为（当前）语言没有说明与其他线程的交互是否有效。

为此，您需要使用实现提供的特定行为保证（如果有）。

【讨论】：

您的回答是基于我的包含错字（缺少 *）的代码。抱歉，代码已修复。

【参考方案4】：

是的，可以在赋值后调用构造函数，尽管您给出的示例在内部不一致（正如评论所指出的那样）。

您可以装上一些锁以让您安心，但也很容易弄错。

见

“C++ 和双重检查锁定的风险”

Scott Meyers 和 Andrei Alexandrescu

http://www.aristeia.com/Papers/DDJ_Jul_Aug_2004_revised.pdf