c++ - 如何消除仅在启用优化时出现的错误

Question

我有点陷入困境。我有一些代码直到最近运行良好，但现在在启用优化时开始失败。此代码在禁用优化 -O0 的情况下运行良好，-O1 和 -O2 都会导致问题发生(我不使用 -O3)。

不幸的是，我无法发布源代码(它相当复杂且专有)，但我将尝试一个最小的工作示例。同时，我很想听听任何有经验的人的意见，在启用优化的情况下，C++ 的方式甚至能够导致意外的结果(有什么陷阱？我应该首先检查什么？)。

这里至少可以让您大致了解我第一次发现问题的代码:

struct Slice {
  const char* m_Data;
  size_t m_Size;
}
char scratch[1024];
Slice result;
Read(read, &result, scratch);
// with optimizations disabled, result contains 40 bytes of data with optimizations enabled m_Size is suddenly zero!?

这确实没什么花哨的，这是简单明了的C++。

我使用的是 gcc-4.8.1，但在 OS X 上使用 clang++ 时也遇到同样的问题(Windows 上的 Visual C++ 似乎没有这个问题)。

Answer 1

通常这种不稳定的行为(不同优化选项的不同结果，或者不同编译器下的不同结果，甚至不同运行的不同结果)是由于未定义的行为而发生的，并且最常见的是由于一些内存管理问题(未初始化的值使用，错误的指针管理等)

有一些特殊的工具可以识别一些(尽管不是全部)此类问题。

其中之一是valgrind，您只需构建程序并调用valgrind ./program。它将跟踪许多内存访问问题、未初始化的值等。尽管它会大大降低性能。

另一个是编译器的地址清理选项。对于 gcc，您可以使用 -fsanitize=address 构建程序，然后正常运行程序。对于其他编译器可能有类似的选项。它捕获的问题与 valgrind 略有不同，并且没有太多性能问题。

在这两种情况下，您都可以使用任何优化选项来构建程序。无论如何，问题很可能会出现。可能会出现一些误报，但这可能取决于您的代码。

另一组工具是静态代码分析器，例如 cppcheck。

当然，像往常一样，您可以尝试调试程序或添加调试输出等，但这可能不是那么有效，因为对程序的任何更改都可以使行为恢复正常。