c++ - 函数中初始化局部变量和运行语句的顺序是什么(+内存顺序)？

Question

对于下面的代码，Lock对象是在第一条语句之后还是之前初始化？

int* data = NULL;
int* example() {
  if (data) return data;

  Lock lock;
  data = new int[10];
  return data;
}

我知道它应该以这种方式按预期工作:

int* data = NULL;
int* example() {
  if (data) return data;

  {
    Lock lock;
    if (!data)
      data = new int[10];
  }
  return data;
}

但是上面的两种方法都可以在弱内存顺序机器上的多线程中工作吗？我尝试搜索但找不到答案。

Answer 1

局部变量在执行通过它们的定义点时被初始化。也就是说，您第一次执行 example()等同于(这甚至是双重检查锁定的不正确使用 - 除了具有数据竞争之外，它还省略了第二次检查...):

int* example() {
    if (data)
        return data;

    {
        Lock lock; // (this really needs to reference some already initialized mutex
        data = new int[10];
        return data;
    }
}

假设您的 Lock类获取一个适当初始化的互斥锁，根据 C++ 标准，代码仍然存在数据竞争:阅读 data在if -声明和return -语句与设置不同步 data之后。因此，根据 C++ 标准，所有这些函数都会导致未定义的行为。避免所有问题的一个简单修复是依赖于初始化函数局部的保证 static变量:

int* example() {
    static int* rc = new int[10];
    return rc;
}

rc的初始化必须以线程安全的方式完成。如果多个线程尝试初始化 rc同时，只有一个线程会设法做到这一点，而所有其他线程都被阻塞，直到初始化完成。