C++ 迈尔斯'；与[[gnu:：pure]]一起使用的singleton有UB吗？

以下代码是否有未定义的行为

[[ gnu::pure ]]
static const MyClass &myClass() noexcept
{
    static const MyClass s_myClass;
    return s_myClass;
}

根据，纯属性适用于除返回值外没有任何影响的函数，该返回值仅取决于参数和/或全局变量

一方面，该函数除了返回值之外没有任何可观察的效果，并且总是返回相同的值。因此，优化对该函数的多次调用是完全安全的。这就是我认为的

pure

属性的作用

另一方面，此函数需要在第一次调用时构造

MyClass

对象。这包括调用

MyClass

构造函数并将隐式is initialized标志设置为true。这可以算作返回值之外的效果（尽管从外部看不到）

---

此代码适用于

gcc

，但

clang

优化了

MyClass

构造部分，并使

MyClass（）

返回未初始化的对象。一位

clang

开发人员坚持认为这是因为未定义的行为

---

请参阅此错误报告：（注意，它说的是

gnu:：const

，但使用

gnu:：pure

会产生相同的结果）。

文档包含以下说明：

有趣的非纯函数是具有无限循环的函数，或者那些依赖于易失性内存或其他系统资源的函数，它们可能在两个连续调用之间发生变化

由于静态变量构造函数和invisible is initialized标志都在函数调用之间更改内存，这表明函数不是纯函数

pure

的文档还注意到它类似于

const

。在

pure

下，它没有明确说明这一点，但在

const

下，它说：

同样，调用非

const

函数的函数通常不能是

const

---

由于您的函数调用的构造函数不是

纯

或

常量

，因此它似乎违反了属性的规则。但是请看下面的评论。

我认为静态局部变量的初始化有两个潜在问题

:

如果初始化通过抛出异常退出，则初始化未完成，因此下次控件进入声明时将再次尝试初始化

这意味着对这个函数的连续调用可能有很多不同的行为——第一个抛出，第二个不抛出。这似乎违背了纯的精神和意图

:

如果控件在初始化变量时并发输入声明，则并发执行应等待初始化完成

---

这意味着对主体的解释必须基于功能的内在状态-需要锁定等。这似乎也违反了

pure

的精神和意图，我们所要做的就是gcc属性

pure

的文本，来自：

纯洁的

许多函数除了返回值之外没有任何效果，它们的返回值仅取决于参数和/或全局变量。像算术运算符一样，对此类函数的调用可以进行公共子表达式消除和循环优化。这些函数应该用pure属性声明。比如说,

int square (int) __attribute__ ((pure));

假设函数square的调用次数比程序所说的要少

纯函数的一些常见示例是strlen或memcmp。有趣的非纯函数是具有无限循环的函数，或者那些依赖于易失性内存或其他系统资源的函数，它们可能在两个连续调用之间发生变化（例如多线程环境中的feof）

与const属性相比，pure属性对函数的定义施加了类似但更宽松的限制：它允许函数读取全局变量。诊断使用pure和const属性装饰相同的函数

这没有典型的标准文本那么专业，但这是我们必须解决的问题

我将列出我读到的测试：

• 除了返回值之外没有其他效果
• 返回值仅取决于参数和/或全局变量
• 调用可以像算术运算符一样进行公共子表达式消除/循环优化
• 假设函数的调用次数比程序所说的少是安全的

其核心是消除重复呼叫，而不是所有呼叫

不纯粹事物的例子：

• 无限循环
• 依赖于易失性内存或其他系统资源
• 可能在两次连续呼叫之间发生变化

在这个描述中，没有任何地方提到“您可以消除对这个函数的第一次调用”——它说您可以消除对这个函数的重复调用

Clang的“优化”导致函数体永远不会运行。

[[gnu:pure]]

的目的是删除重复调用，而不是消除所有调用。因此，叮当显然是错误的

---

可能有一些属性可以调用

pure

，以允许clang进行优化，但

[[gnu:pure]]

不是该属性。

[[gnu:pure]]

在该语言下无效。您可能需要添加特定于编译器的信息。@Yakk，谢谢，我已经更新了问题。您不能“触发未定义的行为”。未定义的行为不是事件或动作。我们说以某种方式编写的程序具有未定义的行为；也就是说，它的行为是未定义的。进一步说，程序是否有未定义的行为是由C++标准决定的，它对代码< >没有任何知识[[GN ] ]。