C++ LazyArray模板通过std:：unique_ptr，这是双重检查习惯用法的正确实现吗？

这段代码是否使用C++11原子安全地实现了双重检查习惯用法？ 我在《C++编程语言第四版》中看到了一个例子，使用了<代码>原子< /代码>，我尽我所能保持事物的等价性，但我没有信心。还有，这方面可以改进吗

我希望避免

call\u once

，因为

once\u标志的存储开销

这个“LazyArray”是为了减少内存而编写的，目的是用对客户机代码的最小更改来替换数组（只需要访问元素的一小部分）。从多个线程访问阵列是一个事实，而且由于性能的原因，锁定可能会有问题

/**
*数组元素的惰性创建。
*只有在引用它们时才会创建它们。
*
*这个“数组”不支持迭代，因为它可能有洞
*
*未检查数组边界以保持快速。
*销毁阵列会销毁所有T对象（通过唯一的任务器）
*/
模板
类懒散数组
{
typedef懒散数组mytype；
公众：
//不允许复制（与常规数组不同）
LazyArray（constlazyarray&）=delete；
LazyArray&运算符=（const LazyArray&）=删除；
LazyArray（）{}
T&T操作员[]（尺寸i）
{
返回（i）；
}
常量和运算符[]（大小i）常量
{
返回const_cast（本）->at（i）；
}
私人：
使用防护装置=标准：：锁定防护装置；
//通过引用获取索引i处的T对象
T&at（size\u T i）//只实现了非常量变量，常量版本将使用常量转换
{
auto&p=m_数组[i]；
std：：原子ap（p.get（））；
if（！ap）//尚未创建对象
{
防护罩g（mtx）；
ap=p.get（）；
如果（！ap）
p、 重置（新T）；
}
返回*p；
}
std:：unique_ptr m_数组[大小]；
std：：互斥mtx；
};
理论上没有。

支票：

        std::atomic<T*> ap(p.get());
        if(!ap) // object not created yet

事实并非如此

它如何失败：

对象构造new T的某些部分在另一个线程看到p被分配了新值后可能对其可见
赋值p.reset可能会被撕毁，因为它是非原子的
可能在某些平台上。

如果存储可以在其他存储之后重新排序（在x86上不会发生），或者如果编译器决定交换这些存储本身（不太可能），则会发生这种情况
指针大小的变量写入不会被破坏

使用
std:：atomic
修复这两个问题：

   std::atomic<T*> m_array[size];

std:：原子m_数组[size]；

确定您必须手动删除T*。
我建议基于
std:：atomic
创建
atomic\u unique\u ptr
，并在那里使用它
记住，只有当
sizeof（T）
远大于
sizeof（unique\u ptr）
（通常是指针的大小，例如8字节）时，这才有意义。您已经有一个
大小
唯一的\u ptr对象数组，占用了空间。引入另一级别的间接寻址也不利于性能，并且如果您对数组的顺序元素进行迭代，可能会导致更糟糕的局部性。理想情况下，您可以直接为
T
数组分配连续内存，但不要触摸它，这样操作系统的延迟分配机制就可以为您发挥作用（将来自操作系统的新虚拟内存页惰性地保留为零/COW映射到操作系统的零页）直到第一次读取或写入。但是，您需要知道何时使用placement new通过单独的簿记或T中的sentinel字段来构造新元素。也就是说，知道T的某些部分不能在已构造的对象中
0
。您应该使用const one和
const cast
来实现非const函数>，而不是相反。非常量函数丢弃常量是可以的。当前代码中的问题是由于通过常量函数中的
const_cast
修改成员而导致行为未定义。@Darhuuk，在这种情况下，可能应该删除常量变量，因为如果LazyArray是常量，则意味着每个
unique_ptr
也是常量，不能安全重置吗？没有常量调用非常量变量，都调用
at（）
@cplupuzzle我的观点是，您的常量函数修改类的成员（在本例中是互斥体，在非常量函数
at
中）。通常不会编译。因为
const_cast
它会编译，但现在它是未定义的行为。感谢@Alex。难道不能保证
p
只有在
t
对象完全构造后才能获得新
t
的地址吗？@cplupuzzle，否。可以在其他商店之后订购商店。在平台上如ARM，它可能由于硬件行为而发生。请参阅下表：它可能由于编译器优化而假设发生，但可能性不大，请参阅“好像下的优化”。好的，谢谢@Alex。可以保证每个数组索引只创建一个对象，并且如果数组元素是纯数据，则无法访问无效内存，这是正确的吗？只有一个对象-是。无法访问无效内存-否，这是由于上述重新排序。纯数据减少了实际访问内存的机会将发生，但不会消除理论上的可能性。例如，debug
new
可能会初始化为某种模式，并且此初始化可能会移过
p
的赋值。
   std::atomic<T*> m_array[size];