当我学习C++的时候,我发现了一些奇怪的东西。
我认为下面的代码会产生很大的数字(至少不是1.1)。
结果是enter image description here
其他编译器按预期工作。
但是clang编译器的积极优化似乎忽略了while循环。
所以我的问题是,我的代码有什么问题?或者这是clang故意的?
我使用的是苹果clang编译器(v14.0.3)
#include <iostream>
#include <thread>
static bool should_terminate = false;
void infinite_loop() {
long double i = 1.1;
while(!should_terminate)
i *= i;
std::cout << i;
}
int main() {
std::thread(infinite_loop).detach();
std::cout << "main thread";
for (int i = 0 ; i < 5; i++) {
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
std::cout << ".";
}
should_terminate = true;
}
编译器资源管理器的汇编结果(clang v16.0.0,-O3)
这似乎也跳过了while循环。
_Z13infinite_loopv: # @_Z13infinite_loopv
sub rsp, 24
fld qword ptr [rip + .LCPI0_0]
fstp tbyte ptr [rsp]
mov rdi, qword ptr [rip + _ZSt4cout@GOTPCREL]
call _ZNSo9_M_insertIeEERSoT_@PLT
add rsp, 24
ret
2条答案
按热度按时间jk9hmnmh1#
你的代码有未定义的行为:
should_terminate
不是一个原子对象,因此在一个线程中写入它并在另一个线程中访问它(即没有任何同步)是一个数据竞争,这总是未定义的行为。实际上,这个UB规则允许编译器进行你在这里看到的优化。
编译器可以假设
should_terminate
在循环中永远不会改变,因为它不可能从另一个线程写入,因为这将是一个数据竞争。因此,当到达循环时,它要么是false
并保持false
,因此循环永远不会终止,要么是true
,在这种情况下,循环体根本不执行。然后,因为不执行任何原子/IO/volatile/同步操作的无限循环也会有UB,编译器可以进一步推断,当到达循环时,
should_terminate
必须(总是)true
。因此,循环体永远不会被执行,删除循环是允许的优化。所以Clang在这里的行为是正确的,你的期望是错误的。
should_terminate
必须是std::atomic<bool>
(或std::atomic_flag
),这样写它与其他访问不同步就不是数据竞争。6mw9ycah2#
如果没有同步机制或原子类型的should_terminate变量将无法提供您所期望的内容。下面的代码包含mutex(同步),将生成无限循环。