Question

这基本上是this question的延续。到目前为止看起来如果我有这样的函数：

void SecureZeroMemory( void* ptr, size_t cnt )
{
   volatile char *vptr = (volatile char *)ptr;
   while (cnt) {
       *vptr = 0;
       vptr++;
       cnt--;
   }
}

并将其称为：

{
    char buffer[size];
    SecureZeroMemory( buffer, size );
}

然后由于buffer未被声明为volatile，因此使用指向volatile的指针并不重要 - 数据本身不是易失性的，因此写入变量不构成可观察行为（1.9 / 6）和允许编译器优化它们。

但是最近我发现一个声明，它只是重要的指针声明。具体来说，C ++ 03 5.3.1 / 1描述了这样的间接（*）：

一元*运算符执行间接[...]如果表达式的类型是“指向T的指针”，则结果的类型为“T”。

所以声称因为在volatile char*上使用间接，我们得到volatile char并且写入那些确实构成了可观察的行为，并且不再重要的是如何声明实际数据。

C ++ 03 5.3.1 / 1间接描述是否真的保证使用上面示例中的volatile T*指针覆盖内存构成可观察行为并且不允许进行优化？

Answer 1

我很确定所有“新”引语都添加了*vptr是一个类型为volatile char的左值表达式。

左值的类型不会影响左值表达式引用的对象的类型，原因与指向非const对象的指针指针不会以某种方式形成对象的原因相同常量。因此原始分析不会影响此引用 - 对象仍然没有volatile限定类型。

按照通常的说法，我们会说*vptr的类型是volatile char &，但是5/5说，“如果表达式最初具有类型”引用T“，则类型将调整为在任何进一步分析之前的T“。这就是为什么*vptr被称为类型为volatile char而不是volatile char &的原因 - 在分析您从类型中删除引用的任何表达式之前，即使它是左值。

[编辑：我的回答曾经有一些关于cv资格的文本对于整数类型的非对象值是无关紧要的。这是真的（非类类型的左值到右值转换丢弃cv限定符，4.1 / 1）但不相关（我错误地认为，因为你引用的文本提到了一个非引用类型，它之后讨论的类型转化率）]

Answer 2

这是一个有趣的问题。我认为的意图标准是这应该工作。在阅读标准（C ++ 03，§1.9/ 6,7）但是：

抽象机器的可观察行为是它的顺序   对易失性数据的读写和对库I / O的调用   功能

访问由volatile lvalue指定的对象，进行修改   一个对象，调用库I / O函数或调用   执行任何这些操作的功能都是一面的   效果，即执行状态的变化   环境。评价表达可能会产生副作用   效果。在执行序列中的某些指定点   称为序列点，以前的所有副作用   评估应完整，无副作用   随后的评估应该进行。

这两段中措辞的差异似乎是显着：“可观察行为”是读取序列并写入volatile 数据。在您的情况下，buffer 不是易失性数据，因此编译器可以自由地进行优化访问了。我不认为这是意图，但是这似乎就是它所说的。

在您的情况下，优化会特别简单，因为转换为volatile会在函数本身中发生。编译器可以轻松确定vptr未指向实际上是不稳定的数据。如果更改参数键入void volatile*，然后编译器必须看到呼叫站点和功能同时为了安全地进行优化。

最后，不管标准是什么，编译器对volatile有自己的解释。在实践中，大多数（如果不是所有编译器）都会假设您正在使用 volatile有一个原因，并会生成机器执行写操作的说明。（在实践中，就是这样他们会这样做，这意味着写入的顺序在线程外部可见线程所在的代码跑步仍未定义。这对您的使用不是问题，但它有很多其他用途。）

C ++标准对间接运算符保证内存写入的描述是不是已经优化了？

2 个答案: