可以优化智能指针吗？

Question

注意代码

...
{
    int* p = new int(0);
    std::unique_ptr<int> q(p);
    ...
    // make use of 'p'
}
...

在上面的代码中，唯一的指针q仅用于在时间到来时释放p。Q本身不使用。
由于q永远不会在声明它的行下方使用，因此它似乎可以在声明后立即释放，从而利用p “释放后使用”。
问题是q 保证在离开当前范围之前一直存在，还是编译器的优化器可以在之前自由释放它？

Answer 1

使用 as-if 规则，只要可观察到的行为相同，编译器就可以进行任何优化。

立即释放q/p不允许，因为那样你将使用悬空指针。

虽然它可以在范围结束之前调用析构函数：

{
    int* p = new int(0);
    std::unique_ptr<int> q(p);
    ...
    // make use of 'p'
    ...
    // No longer use of p (and q)
    ...
    // Ok, can delete p/q now (as long there are no observable behaviors changes)
    ...
}

由于operator new/delete可能会全局更改，编译器通常没有足够的信息（尽管链接器有），因此请考虑它们（可能）具有可观察的行为（作为任何外部函数）。

c++14 允许对新表达式进行一些省略/优化，所以

{
    delete new int(42);
    int* p1 = new int(0);
    int* p2 = new int(0);
    std::unique_ptr<int> q2(p2);
    std::unique_ptr<int> q1(p1);
    ...
    // make use of 'p1'/p2
    ...
}

可以“代替”

{
    // delete new int(42); // optimized out
    std::unique_ptr<int[]> qs{new int [] {0, 0}}; // only one allocation instead of 2
    int* p1 = q->get();
    int* p2 = q->get() + 1;
    ...
    // make use of 'p1'/p2
    ...
}