volatile关键字

最新推荐文章于 2025-05-13 20:34:37 发布

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本文深入探讨了volatile关键字在多线程环境下确保变量可见性的关键作用，以及mutable如何允许在const对象中修改特定数据成员。通过实例代码展示了volatile防止编译器优化导致的错误，并解释了mutable在C++中的独特用途。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

volatile是一个特征修饰符
（type specifier）.volatile的作用是作为指令关键字，
确保本条指令不会因编译器的优化而省略，且要求每次直接读值。

编译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，而不是使用保存在寄存器里的备份

volatile修饰的变量告诉编译器编译器不知道何时会改变，防止编译器根据变量的稳定性做任何优化

说实在的，读到这你可能还是不太明白这个volatile是啥，volatile的意思是在编译器认识的范围外，这个数据可以被改变（可能通过多任务、多线程或者中断处理）。
如果编译器已经将数据读进寄存器，而且与寄存器没有接触。一般情况下，不需要再读这个数据。但是volatile修饰的编译器就不能进行这样优化。

我们现在来看一个代码

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/wait.h>
int g_val = 1;
void sigcb(int signo)
{
  g_val = 0;
}
int main()
{
  signal(2,sigcb);
  while(g_val)
  {
  }
  return 0;
}

我们ctrl c ，这段程序是一定能终止的，但是如果我们加上优化选项

 gcc -O2 volatile.c

在这里插入图片描述
这就退出不掉了
因为后续再while循环的过程中并不是从内存中拿数据，而是从寄存器中拿数据，编译器进行优化程度越高，某种程度上来说是为了提高编译效率的，但是会造成错误。

我们使用volatile关键字使内存保持可见性

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/wait.h>

volatile int g_val = 1;

void sigcb(int signo)
{
  g_val = 0;
}
int main()
{
  signal(2,sigcb);
  while(g_val)
  { 
  } 
  return 0;
}

mutable ：指定一个特定的数据成员可以在一个const对象中北改变。

class Z
{
	int i;
	mutable int j;
	public:
	int f() const();
};
int Z::f()
{	
	j++;  //这是可以的
}