Volatile与线程同步：C++volatile详解与pthread工具-优快云博客

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Thread实验笔记

1、为什么用volatile?

C/C++ 中的 volatile 关键字和 const 对应，用来修饰变量，通常用于建立语言级别的 memory barrier。这是 BS 在 “The C++ Programming Language” 对 volatile 修饰词的说明：

A volatile specifier is a hint to a compiler that an object may change its value in ways not specified by the language so that aggressive optimizations must be avoided.

volatile 关键字是一种类型修饰符，用它声明的类型变量表示可以被某些编译器未知的因素更改，比如：操作系统、硬件或者其它线程等。遇到这个关键字声明的变量，编译器对访问该变量的代码就不再进行优化，从而可以提供对特殊地址的稳定访问。声明时语法：int volatile vInt; 当要求使用 volatile 声明的变量的值的时候，系统总是重新从它所在的内存读取数据，即使它前面的指令刚刚从该处读取过数据。而且读取的数据立刻被保存。例如：

volatile int i=10;
int a = i;
...
// 其他代码，并未明确告诉编译器，对 i 进行过操作
int b = i;

volatile 指出 i 是随时可能发生变化的，每次使用它的时候必须从 i的地址中读取，因而编译器生成的汇编代码会重新从i的地址读取数据放在 b 中。而优化做法是，由于编译器发现两次从 i读数据的代码之间的代码没有对 i 进行过操作，它会自动把上次读的数据放在 b 中。而不是重新从 i 里面读。这样以来，如果 i是一个寄存器变量或者表示一个端口数据就容易出错，所以说 volatile 可以保证对特殊地址的稳定访问。

简而言之：volatile用于声明可能会由汇编代码修改值的变量

volatile int done;

__sync_fetch_and_add(&done, 1);

2、__sync_fetch_and_add

这是一个汇编语句，不会被编译!!
以count = 4为例，调用__sync_fetch_and_add(&count,1),之后，返回值是4，然后，count变成了5.

扩展资料

linux无锁化编程–__sync_fetch_and_add系列原子操作函数_优快云博客

3、pthread.h

a. pthread_create: 用于创建新线程

int pthread_create(pthread_t  * thread,
            const pthread_attr_t * attr,
            void * (*start_routine)(void *),
            void * arg);

b.pthread_exit: 用于终止线程

 void pthread_exit(void * retval);
// retval: 它是一个指向整型变量的指针，该整数储存线程终止的返回状态。读取的整型变量必须为全局变量，以便让任何等待加入该线程的线程可以读取其返回状态。

c. pthread_join: 用于等待线程终止

将子线程并入主线程，主线程会一直阻塞直至子线程执行结束（收到目标子线程的返回值）后，才回收子线程资源，解除阻塞状态，并继续执行主线程

int pthread_join(pthread_t th,
				 void **thread_return);
//th：当前线程等待加入的目标线程的线程id。
//thraad_return：指向th中提到的线程的退出状态存储位置的指针。

d.pthread_self: 用于获取当前线程id

pthread_t phread_self(void);

e.pthread_equal: 用于比较两个线程是否相同。如果两个线程相等则返回一个非零值，否则返回0

int pthread_equal(pthread_t t1,
                pthread_t t2);
// t1：第一个线程id
// t2：第二个线程id

f.pthread_cancel: 用于向线程发送取消请求

int pthead_cancel(pthread_t thread);
// thread：用于指定发送Cancel信号的目标线程

例子

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void* func(void* arg)
{
	// detach the current thread
	// from the calling thread
	pthread_detach(pthread_self());

	printf("Inside the thread\n");
	
	// exit the current thread
	pthread_exit(NULL);
}

void fun()
{
	pthread_t ptid;

	// Creating a new thread
	pthread_create(&ptid, NULL, &func, NULL);
	printf("This line may be printed before thread terminates\n");
	
	// The following line terminates
	// the thread manually
	// pthread_cancel(ptid);
	
	// Compare the two threads created
	if(pthread_equal(ptid, pthread_self())
		printf("Threads are equal\n");
	else
		printf("Threads are not equal\n");
	
	// Waiting for the created thread to terminate
	pthread_join(ptid, NULL);
	
	printf("This line will be printed after thread ends\n");
	
	pthread_exit(NULL);
}

// Driver code
int main()
{
	fun();
	return 0;
}

Output

This line may be printed before thread terminates
Threads are not equal
Inside the thread
This line will be printed after thread ends

代码中有两个执行线程，主线程等待新创建的进程退出后才会打印输出的最后一行，如果我们想手动终止线程，可以使用pthread_cacnel完成。
注意：如果我们使用exit()而非pthread_exit()来结束线程，那么与执行
exit()的线程关联的所有线程都会终止，即使某些线程可能正在运行。

此部分源于：https://blog.youkuaiyun.com/Orange_pa/article/details/128476193

4、pthread_mutex_

pthread_mutex_t lock;     // declare a lock
pthread_mutex_init(&lock, NULL);   // initialize the lock
pthread_mutex_lock(&lock);  // acquire lock
pthread_mutex_unlock(&lock);  // release lock