volatile、内存屏障、Acquire&Release语义 三者的差别和关系(一) —— 之volatile

前言:

对于这个题目, 本来想写成一篇博客, 但是写下来发现篇幅有点长, 于是拆分成三篇.

volatile 内存屏障 Acquire&Release语义 这三个概念恐怕是做并行编程的时候, 或者说是做C++多线程编程的过程中很容易搞不明白的概念, 下面依据我的知识范围和认识深度, 做一个不算详细但很认真的解释吧, 最后面再再用LevelDb的原子指针类AtomicPointer举个例子. 如果有不对的地方, 希望得到您的指正.

这是三篇博客的第一篇, 首先讲的是volatile这个关键字.

关于volatile可能很多人的感觉是, 见过, 但是不了解. 有人认为volatile可以用来实现原子操作, 实现线程同步, 首先这是错误的.

在http://en.cppreference.com/上面是这么解释的:

volatile object - an object whose type is volatile-qualified, or a subobject of a volatile object, or a mutable subobject of a const-volatile object. Every access (read or write operation, member function call, etc.) on the volatile object is treated as a visible side-effect for the purposes of optimization (that is, within a single thread of execution, volatile accesses cannot be reordered or optimized out. This makes volatile objects suitable for communication with a signal handler, but not with another thread of execution, see std::memory_order)

总结下来可以认为, 在C++中, volatile实现了3个点保证：

( 1 ) 被volatile修饰了的变量的操作不会被编译器优化掉(去除)
( 2 ) 被volatile修饰的变量, 会强制编译器去每次方位这个变量都直接去访问内存对应存储位置(而不是读寄存器或者cpu cache)

( 3 )多个被volatile修饰的变量之间的顺序, 不会被编译器优化