Volatile 关键字

本文深入解析Java中的Volatile关键字,阐述其在多线程环境下的重要性,以及如何确保线程间变量的一致性和可见性。Volatile通过强制变量从主存读取,避免了线程本地缓存导致的数据不一致问题。

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volatile 用处说明
在 JDK1.2 之前,Java 的内存模型实现总是从主存(即共享内存)读取变量,是不需要进行特别的注意的。而随
着 JVM 的成熟和优化,现在在多线程环境下 volatile 关键字的使用变得非常重要。

在当前的 Java 内存模型下,线程可以把变量保存在本地内存(比如机器的寄存器)中,而不是直接在主存中进
行读写。这就可能造成一个线程在主存中修改了一个变量的值,而另外一个线程还继续使用它在寄存器中的变量值
的拷贝,造成数据的不一致。

要解决这个问题,就需要把变量声明为 volatile,这就指示 JVM,这个变量是不稳定的,每次使用它都到主存中
进行读取。一般说来,多任务环境下,各任务间共享的变量都应该加 volatile 修饰符。

Volatile 修饰的成员变量在每次被线程访问时,都强迫从共享内存中重读该成员变量的值。而且,当成员变量发
生变化时,强迫线程将变化值回写到共享内存。这样在任何时刻,两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一值。


Java 语言规范中指出:为了获得最佳速度,允许线程保存共享成员变量的私有拷贝,而且只当线程进入或者离
开
同步代码块时才将私有拷贝与共享内存中的原始值进行比较。

这样当多个线程同时与某个对象交互时,就必须注意到要让线程及时的得到共享成员变量的变化。而 volatile 关键字就是提示 JVM:对于这个成员变量,不能保存它的私有拷贝,而应直接与共享成员变量交互。


volatile 是一种稍弱的同步机制,在访问 volatile 变量时不会执行加锁操作,也就不会执行线程阻塞,因
此 volatilei 变量是一种比 synchronized 关键字更轻量级的同步机制。


使用建议:在两个或者更多的线程需要访问的成员变量上使用 volatile。当要访问的变量已在 
synchronized 代码块中,或者为常量时,没必要使用 volatile。


由于使用 volatile 屏蔽掉了 JVM 中必要的代码优化,所以在效率上比较低,因此一定在必要时才使用此关
键字。



 

资源下载链接为: https://pan.quark.cn/s/9e7ef05254f8 行列式是线性代数的核心概念,在求解线性方程组、分析矩阵特性以及几何计算中都极为关键。本教程将讲解如何用C++实现行列式的计算,重点在于如何输出分数形式的结果。 行列式定义如下:对于n阶方阵A=(a_ij),其行列式由主对角线元素的乘积,按行或列的奇偶性赋予正负号后求和得到,记作det(A)。例如,2×2矩阵的行列式为det(A)=a11×a22-a12×a21,而更高阶矩阵的行列式可通过Laplace展开或Sarrus规则递归计算。 在C++中实现行列式计算时,首先需定义矩阵类或结构体,用二维数组存储矩阵元素,并实现初始化、加法、乘法、转置等操作。为支持分数形式输出,需引入分数类,包含分子和分母两个整数,并提供与整数、浮点数的转换以及加、减、乘、除等运算。C++中可借助std::pair表示分数,或自定义结构体并重载运算符。 计算行列式的函数实现上,3×3及以下矩阵可直接按定义计算,更大矩阵可采用Laplace展开或高斯 - 约旦消元法。Laplace展开是沿某行或列展开,将矩阵分解为多个小矩阵的行列式乘积,再递归计算。在处理分数输出时,需注意避免无限循环和除零错误,如在分数运算前先约简,确保分子分母互质,且所有计算基于整数进行,最后再转为浮点数,以避免浮点数误差。 为提升代码可读性和可维护性,建议采用面向对象编程,将矩阵类和分数类封装,每个类有明确功能和接口,便于后续扩展如矩阵求逆、计算特征值等功能。 总结C++实现行列式计算的关键步骤:一是定义矩阵类和分数类;二是实现矩阵基本操作;三是设计行列式计算函数;四是用分数类处理精确计算;五是编写测试用例验证程序正确性。通过这些步骤,可构建一个高效准确的行列式计算程序,支持分数形式计算,为C++编程和线性代数应用奠定基础。
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