C++中有关volatile关键字的作用--阻止编译器将其变量优化缓存到寄存器(和线程相关)(转自百度)
2009-06-19 00:40
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就象大家更熟悉的const一样,volatile是一个类型修饰符(type specifier)。
它是被设计用来修饰被不同线程访问和修改的变量
。
如果没有volatile,基本上会导致这样的结果:要么无法编写多线程程序,要 么编译器失去大量优化的机会。
上面代码中Gadget::Wait的目的是每过一秒钟去检查一下flag成员变量,当flag被另一个线程设为true时,该函数才会返回。至少这是程序作者的意图,然而,这个Wait函数是错误的。
假设编译器发现Sleep(1000)是调用一个外部的库函数,它不会改变成员变量 flag
,
那么编译器就可以断定它可以把flag缓存在寄存器中,
以后可以访问该寄存器来代替访问较慢的主板上的内存。
这对于单线程代码
来说是一个很好的优化,但是在现在这种情况下,它破坏了程序的正确性:
当你调用了某个Gadget的Wait函数后,即使另一个线程调用了Wakeup,Wait还是 会一直循环下去。
这是因为flag的改变没有反映到缓存它的寄存器中去。编译器的优化未免有点太……乐观了。
在大多数情况下,把变量缓存在寄存器中是一个非常有价值的优化方法,如果不用的话很可惜。
C和 C++给你提供了显式禁用这种缓存优化的机会。如果你声明变量是使用了volatile修饰符,编译器就不会把这个变量缓存在寄存器里——每次访问都将去 存取变量在内存中的实际位置。
它是被设计用来修饰被不同线程访问和修改的变量
。
如果没有volatile,基本上会导致这样的结果:要么无法编写多线程程序,要 么编译器失去大量优化的机会。
]class Gadget { public: void Wait() { while (!flag) { Sleep(1000); // sleeps for 1000 milliseconds } } void Wakeup() { flag= true; } private: bool flag; //---->ERROR: should be volatile bool flag; };
上面代码中Gadget::Wait的目的是每过一秒钟去检查一下flag成员变量,当flag被另一个线程设为true时,该函数才会返回。至少这是程序作者的意图,然而,这个Wait函数是错误的。
假设编译器发现Sleep(1000)是调用一个外部的库函数,它不会改变成员变量 flag
,
那么编译器就可以断定它可以把flag缓存在寄存器中,
以后可以访问该寄存器来代替访问较慢的主板上的内存。
这对于单线程代码
来说是一个很好的优化,但是在现在这种情况下,它破坏了程序的正确性:
当你调用了某个Gadget的Wait函数后,即使另一个线程调用了Wakeup,Wait还是 会一直循环下去。
这是因为flag的改变没有反映到缓存它的寄存器中去。编译器的优化未免有点太……乐观了。
在大多数情况下,把变量缓存在寄存器中是一个非常有价值的优化方法,如果不用的话很可惜。
C和 C++给你提供了显式禁用这种缓存优化的机会。如果你声明变量是使用了volatile修饰符,编译器就不会把这个变量缓存在寄存器里——每次访问都将去 存取变量在内存中的实际位置。
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