C# volatile关键字

本文仅为个人参考众多文章后的理解，如有错误请指正，红色内容必看。

volatile使用：

	private volatile int intValue;

	private volatile List<string> strValues;

	private volatile FormWindowState style;

	private volatile IntPtr mainPtr;

	private void button8_Click(object sender, EventArgs e)
	{
		lock (this)
		{
			intValue++;
			strValues.Add("1");
			style = FormWindowState.Minimized;
			mainPtr = Handle;
		}
	}

volatile使用说明：

• volatile无法保证线程安全！！！
• volatile只能修饰字段，不能修饰属性、局部变量。
• volatile可用于以下类型的字段
  1. 引用类型
  2. 指针类型(C#语言支持指针类型,在不安全的上下文中)
  3. 类型为sbyte、byte、short、ushort、int、uint、char、float和bool，并非是值类型。
  4. 已知为引用类型的泛型类型参数。
  5. 基类为byte、sbyte、short、ushort、int 或 uint的枚举类型(枚举默认继承自int类型，但可以枚举设置其基类)。
  6. IntPtr和UInPtr类型。
• 多线程操作volatile修饰字段的代码片段应该使用lock,且提供给lock的对象在不同的代码片段中应该为同一个引用对象。

volatile原理说明：

• MSDN说明：

volatile 关键字指示一个字段可以由多个同时执行的线程修改。 声明为 volatile 的字段不受编译器优化（假定由单个线程访问）的限制。 这样可以确保该字段在任何时间呈现的都是最新的值。

• MSDN翻译：

CLR为了效率会进行优化，会允许线程对变量进行本地缓存等优化操作，当线程操作完后回将变量回写到内存中。当多线程同时执行时会出现变量访问不一致情况，使用volatile可以避免这种优化，保证所有线程对变量的读写都在内存上，保证了所有处理访问该字段都是最新值。

volatile为什么不是线程安全

MSDN上有这么一句话：volatile 修饰符通常用于由多个线程访问但不使用 lock 语句对访问进行序列化的字段。

字段为了线程安全可以使用属性在set和get方法中采用lock语句对字段实现线程安全，使用了volatile只是对字段原子性和可见性进行了保证，但没有保证线程对字段的操作性是有序性。即使在set和get方法中使用lock，依然无法保证对num的修改是线程安全的，因为对num操作的代码依然是线程非安全的。

例如：A和B线程同时对volatile修饰的int类型变量num进行加1操作，当A线程读取num的值后B线程读取num的值后加1赋值给num，线程A对num也加1后赋值给num。虽然A和B读取的num值都是最新的，但是对num+1的操作无法保证原子性和有序性，B先赋值给num后成为num+1，A再次进行写入依然是num+1。

线程安全

原子性、可见性、有序性。

原子性：提供了互斥访问，同一时刻只能有一个线程来对它进行操作。

可见性：一个线程对主内存的修改可以及时被其他线程观察到。

有序性：一个线程观察其他线程中的指令执行顺序，由于指令重排序的存在，该观察结果一般杂乱无序。