「函式的返回值優化」是我們對程式的乙個常見優化手段。只要可能,我們都應該返回物件的有效引用,而不是重新生成乙個臨時物件。但是,也許這種想法在多執行緒裡需要更仔細的斟酌一下。
我從乙個簡單例子講起:
template
class fdmap
else}}
t get(int fd) const
};這裡
fdmap
是乙個把
int對映到
t物件的型別,採用
std::vector
作為底層容器。它所做的工作很簡單:在需要的時候擴充容器
vec_
;如果訪問超過了範圍,返回
t的預設值。 如果
fdmap
要在多執行緒下工作,那麼我們需要加一點**,進行必要的同步:
template
class fdmap
else}}
t get(int fd) const
return t();}};
其中mutex
是任意執行緒同步型別;
guard
是對應的範圍保衛型別,在構造的時候鎖住
mutex_
,析構的時候解鎖。到目前為止,
fdmap
類非常完美,沒有任何問題。
在實際應用中,我們可能把
fdmap
用於關聯
socket fd
和對應的客戶端連線物件(例如
clientdata
),於是可能的例項化是
fdmap。
不過有經驗的程式設計師馬上會看出,直接在
fdmap
裡儲存clientdata
指標是不行的。如果某個執行緒
get到了乙個fd的
clientdata
指標,而另乙個執行緒卻試圖關閉這個
fd連線,那麼
clientdata
物件是釋放掉,還是繼續有效?如果釋放了
clientdata
物件,那麼前乙個執行緒隨後的訪問就會失效;如果繼續保留
clientdata
物件,那麼誰也不知道該在何時釋放它了,就會記憶體洩漏。
正確的做法是,在
fdmap
裡儲存clientdata
的智慧型指標,那麼哪個執行緒都不需要特意釋放
clientdata
物件,智慧型指標會在適當的時候處理。為了保險,我們決定使用
boost::shared_ptr
,因為大家都認為它是正確的。 ok
,我們有了乙個設計完美,執行正確的
fdmap
,完整的例項化是:
fdmap>
終於有一天,我們需要優化**,於是我們重新審視上面的**。
get函式!是的,它的返回值是否可以優化?因為對於智慧型指標,即使是拷貝建構函式都是昂貴的,能夠減少乙個臨時物件的構造,對於我們的確太誘人了。
但是有乙個明顯的問題:當
fd不在範圍內的時候,返回誰的引用?且看下面的實現。
下面是我們的「優化」:
const t & get(int fd) const
return def;
}通過增加乙個區域性靜態常量
def,解決了返回預設引用的問題。如果
fd在範圍內,那麼返回
vec_
裡的物件引用,是沒有問題的。
但是當我再次執行這個「優化版」的時候,不幸的是,一天之後程式崩潰了!怎麼回事?我檢查了所有用到
get函式的地方:
boost::shared_ptrpclient = fdmap.get(fd);
這樣的**實在看不出有什麼問題,而檢查
get函式的實現,也沒有發現任何問題!
事實上,問題是這樣的:
仔細分析
get函式的操作,可以發現,在「
return vec_[fd];
」之後,
fdmap
內部的鎖已經解開了,而此時呼叫執行緒得到的還是
fdmap::vec_[fd]
物件的引用,於是接下來給
pclient
賦值的操作就是乙個沒有任何保護的過程。如果在把這個引用賦值給
pclient
的過程中,
fdmap::vec_[fd]
沒有被任何其他執行緒更改,那麼一切正常;否則,程式就可能崩潰!
明白了這個例子,相信大家在以後的優化過程中,會更謹慎的處理多執行緒下的**。
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