volatile使用
来源:互联网 发布:实用的科技网站知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/05/29 17:41
缓存是一个双刃剑,用着不慎就会出错,不用就会影响效率。
就象大家更熟悉的const一样,volatile是一个类型修饰符(typespecifier)。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。下面我们来一个个说明。
考虑下面的代码:
代码:
class Gadget
{
public:
void Wait()
{
while (!flag_)
{
Sleep(1000); // sleeps for 1000 milliseconds
}
}
void Wakeup()
{
flag_ = true;
}
...
private:
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。这样你要对Gadget的Wait/Wakeup做的修改就是给flag_加上正确的修饰:
class Gadget
{
public:
... as above ...
private:
volatile bool flag_;
};
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