C语言修饰词之violate

volatile变量用于指示编译器不要优化该变量,因为它可能会被意外修改。常见应用场景包括并行设备的硬件寄存器、中断服务子程序中的非自动变量和多线程共享变量。在多线程环境中,volatile能确保对特殊地址的稳定访问,避免因编译器优化导致的问题。

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 一个定义为volatile的变量是说这变量可能会被意想不到地改变,这样,编译器就不会去假设这个变量的值了。精确地说就是,优化器在用到这个变量时必须每次都小心地重新读取这个变量的值(From Memory),而不是使用保存在寄存器里的备份。

下面是volatile变量的几个例子:

1) 并行设备的硬件寄存器(如:状态寄存器)

2) 一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量(Non-automatic variables)

3) 多线程应用中被几个任务共享的变量

这个多用在嵌入式开发中,一般场合不需要使用。

 

先看看下面的例子:
int i=10;
int j = i;//(1)语句
int k = i;//(2)语句
这时候编译器对代码进行优化,因为在(1)、(2)两条语句中,i 没有被用作左值。这时候编译器认为i 的值没有发生改变,所以在(1)语句时从内存中取出i 的值赋给j 之后,这个值并没有被丢掉,而是在(2)语句时继续用这个值给k 赋值。编译器不会生成出汇编代码重新从内存里取i 的值,这样提高了效率。但要注意:(1)、(2)语句之间i 没有被用作左值才行。

 

再看另一个例子:
volati

### Java `synchronized` 关键字与 `volatile` 区别解释 #### 定义与作用范围 `synchronized` 和 `volatile` 是 Java 中用于处理多线程环境下的两种不同机制。 - **`synchronized`**: 主要用来实现互斥锁的功能,确保同一时间只有一个线程可以访问被标记的方法或代码块。这不仅防止了多个线程同时修改共享资源造成的数据不一致问题,还隐含地提供了内存可见性的保障[^1]。 - **`volatile`**: 则主要用于提供一种轻量级的同步手段,它能保证变量在各个处理器间的可见性,即当一个线程修改了一个 volatile 变量之后,其他线程能够立即看到这一变化。但是,仅靠 `volatile` 并不能完全解决并发条件下的数据竞争问题[^3]。 #### 原子性和可见性支持 - 对于 `synchronized` 来说,在进入由其修饰的方法或代码段之前会获取对象级别的锁;离开该区域时释放此锁。在此期间发生的任何对共享状态的操作都是原子操作,并且这些更改对于所有后续尝试获得相同锁的线程来说是立刻可见的。 - 而 `volatile` 提供的是更弱形式的一致模型——它只负责单个字段更新后的即时传播给其它线程,而不涉及复杂的锁定逻辑。因此,虽然它可以避免指令重排序带来的潜在风险并提高性能,但对于复合动作(比如先读再写的组合),则无法单独依赖 `volatile` 实现正确的程序行为。 #### 使用场景对比 - 当存在需要保护复杂业务逻辑或者涉及到多个步骤的状态变更时,应该优先考虑采用 `synchronized` 或者更高层次的并发工具类如 ReentrantLock 等来构建临界区控制结构。 - 如果仅仅是希望某个标志位能够在多核CPU架构下快速有效地传达最新值,则可以选择使用 `volatile` 进行优化,因为在这种情况下不需要严格的独占访问权限[^2]。 ```java // Synchronized example public class Counter { private int count; public synchronized void increment() { // Only one thread can execute this at a time. count++; } } // Volatile example public class FlagHolder { public volatile boolean flag; // Changes to 'flag' will be immediately visible to other threads. public void setFlag(boolean value){ flag = value; } } ```
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