C ++中变量范围的嵌套不正确？

Question

我有一些看起来像这样的代码：

ComplexObject cpy;
{
  RAIILockObject _(obj->mutex);
  cpy = obj->org;
}
// use cpy

为了论证，假设ComplexObject 的默认构造函数开销很大。

• C++ 编译器可以（并且可以）用复制构造函数替换 cpy 的默认构造/赋值吗？
• 有什么方法可以重构代码以强制进行优化，同时保留两个本地对象的范围？

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编辑：我真的在寻找一个通用的解决方案来解决希望将 RAII 对象与其他事物不正确嵌套的问题。

任何 cmet 对此采取 Konrad Rudolph 的解决方案？

ComplexObject = LockedInitInPlace(obj->org, obj->mutex);

template<class C> C LockedInitInPlace(C& c, Mutex& m) {
    RAIILockObject _(m);
    return c;
}

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编辑 2：

原始代码有这样的顺序：

1. 默认构造cpy
2. 构造 RAII lock
3. 将现有对象分配（复制）给cpy
4. 破坏lock
5. 使用cpy
6. 破坏cpy

我想要的是：

1. 构造 RAII lock
2. 构造cpy（在这种情况下，通过使用现有对象的复制构造函数）。
3. 破坏lock
4. 使用cpy
5. 破坏cpy

Answer 1

除非编译器可以向自己证明这种优化会导致相同的行为，否则不会。我真的无法想象编译器可以做到这一点的情况（给定互斥锁）。

这听起来很明显，但是你可以将默认构造函数更改为 not 成本高吗？这样的构造函数如果很容易被意外调用，很可能会在其他地方导致性能问题。

或者，您将不得不使用堆和指针（通过复制构造创建）而不是本地实例。

std::scoped_ptr<ComplexObject> cpyPtr = 0;
{
  RIAALockObject _(obj->mutex);
  cpyPtr = new ComplexObject(obj->org);
}
ComplexObject& cpy = *cpyPtr;  // create alias for ease of use.

Answer 2

如果构造函数很复杂，则不太可能避免使用默认构造函数。

编译器可以做几乎任何事情，只要你的程序的可观察行为保持不变。

解决此问题的最佳方法是不要使ComplexObject 的默认构造函数变得昂贵。由于这个原因，使用昂贵的默认构造函数是不好的做法。

Answer 3

C++ 编译器可以（并且可以）用复制构造函数替换 cpy 的默认构造/赋值吗？

不，编译器被禁止这样做（假设你的类的默认构造函数足够复杂以至于编译器无法证明它的省略会导致一个等效的程序）。任何不符合标准的编译器。

编辑：以下解决方案有缺陷！不要使用它！

以下解决方案隐藏了竞争条件。 如果您的锁定是为了确保复制发生在关键部分，那么我的“解决方案”将打破这个假设，因为复制可能很好（并且可能会）发生在这个关键部分之外。它只有在你做其他工作时才有效。但在您的原始代码中，只有在复制本身很关键时，互斥锁才有意义。

只需执行以下操作即可防止默认构造：

ComplexObject = init(any_params_here);

ComplexObject init(any_params_here) {
    RAIILockObject _(obj->mutex);
    return obj->org;
}

感谢复制省略，这甚至不会执行不必​​要的复制，只需 一个（就像在您的代码中一样，但作为直接复制而不是复制分配）。