对Volatile的理解

最新推荐文章于 2024-06-07 13:29:57 发布
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原文链接：http://www.cnblogs.com/tureno/articles/2828171.html

对Volatile的理解    
很多人对Volatile都不太了解,其实Volatile是由于编译器优化所造成的一个Bug而引入的关键字.

         int a = 10;
         int b = a;
         int c = a;

        
理论上来讲每次使用a的时候都应该从a的地址来读取变量值,但是这存在一个效率问题,就是每次使用a都要去内存中取变量值,然后再通过系统总线传到CPU处理,这样开销会很大.所以那些编译器优化者故作聪明,把a读进CPU的cache里,像上面的代码,假如a在赋值期间没有被改变,就直接从CPU的cache里取a的副本来进行赋值.但是bug也显而易见,当a在赋给b之后,可能a已经被另一个线程改变而重新写回了内存,但这个线程并不知道,依旧按照原来的计划从CPU的cache里读a的副本进来赋值给c,结果不幸发生了.

        于是编译器的开发者为了补救这一bug,提供了一个Volatile让开发人员为他们的过失埋单,或者说提供给开发人员了一个选择效率的权利.当变量加上了Volatile时,编译器就老老实实的每次都从内存中读取这个变量值,否则就还按照优化的方案从cache里读.


volatile的本意是一般有两种说法--1.“暂态的”;2.“易变的”.

这两种说法都有可行.但是究竟volatile是什么意思,现举例说明(以Keil-c与a51为例
例子来自Keil
FQA),看完例子后你应该明白volatile的意思了,如果还不明白,那只好
再看一遍了.

转载于:https://www.cnblogs.com/tureno/articles/2828171.html

浅谈下对volatile的理解
Jiangkang1997的博客
05-10 601
1. 缓存一致性问题 大家都知道，计算机在执行程序时，每条指令都是在CPU中执行的，而执行指令过程中，势必涉及到数据的读取和写入。由于程序运行过程中的临时数据是存放在主存（物理内存）当中的，这时就存在一个问题，由于CPU执行速度很快，而从内存读取数据和向内存写入数据的过程跟CPU执行指令的速度比起来要慢的多，因此如果任何时候对数据的操作都要通过和内存的交互来进行，会大大降低指令执行的速度。因此在CPU里面就有了高速缓存。 　　也就是，当程序在运行过程中，会将运算需要的数据从主存复制一份到CPU的高速缓存
对volatile的理解
di_ko的博客
03-22 188
JMM——Java内存模型（Java Memory Model） 本身是一种抽象的概念，不真实存在，它描述的是一组规则或规范，通过这组规范定义了程序中各个变量的访问方式 JMM关于同步的规定： 1）线程解锁前，必须把共享变量的值刷新回主内存 2）线程加锁前，必须读取主内存的最新值到自己的工作内存 3）加锁解锁是同一把锁 由于JVM运行程序的实体是线程，而每个线程创建时JVM都会为其创建一个工作内存（或称为栈空间），工作内存是每个线程的私有数据区域。 而Java内存模型中规定所有变量..
对于volatile的理解
silenceee的专栏
12-09 1017
一般说来，volatile用在如下的几个地方： 1、中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile； 2、多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile； 3、存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明，因为每次对它的读写都可能由不同意义； 另外，以上这几种情况经常还要同时考虑数据的完整性（相互关联的几个标志读了一半被打断了重写），在1中可以通过关中断来实 现，2中
对Volatile变量的理解和总结
RipL的专栏
08-08 2982
之前因为对Volatile变量的理解不够深刻，只是知道它可以轻量级的锁，但是在真正编写多线程的程序时，除用它来做为线程结束的标志外，并不敢过多的使用。但是在看Current包中的大部分源码时发现，作者居然使用Volatile变量加CAS操作实现了很多只有通过加锁才能实现的功能，叹为观止。然后就在前面了解了JMM的基础上，又去详细的了解了一下Volatile变量的使用。 volatile变量的读写对所
谈谈对volatile的理解
欣欣的博客
08-09 560
1，volatile关键字，修饰变量，是java虚拟机提供的一个轻量级同步机制，主要有以下三个特性： 1.1可见性 1.2不保证原子性 1.3禁止指令重排 1.1可见性的理解 由于jvm运行程序的实体是线程，而每个线程创建时jvm都会为其搭建一个工作内存，工作内存是每个线程的私有化数据区域，而JMM(java内存模型)中规定所有的变量都存储在主内存中，主内存有共享内存区域，所有线程都可以访问，但线程对变量的操作（读取赋值等）必须在工作内存中进行，首先要将变量...
谈一谈你对volatile的理解
qq_44739500的博客
09-21 358
谈谈你对volatile的理解 1 什么是volatile ​ 首先volatile是Java虚拟机提供的轻量级的同步机制，相当于于一个轻量级的锁，其有如下的特点： 保证可见性 不保证原子性 保证有序性–禁止指令重排 2 volatile特点的解析 2.1 可见性 ​ 说起可见性，我们就需要了解到一个概念：JMM模型 1 为什么存在JMM？ ​ 在早期，计算机的cpu的计算速度和内存的存取速度是差不多，但是到了现在cpu的运算速度高于内存的存取速度好几个数量级，因此为了整体的运行速率，我们不得不加上一层
如何理解volatile关键字
LIUCHANGSHUO的博客
06-07 413
假设有一个共享的boolean变量flag，在一个线程中修改了flag的值，而另外一个线程需要不断地读取flag的值来执行相应的逻辑。2. 有序性：volatile变量修饰的变量的读写操作是有序的，即在写入volatile变量之前的操作都会被执行，而在读取volatile变量之后的操作会被延迟执行，确保了访问顺序的一致性。总之，volatile关键字主要用于保证变量的可见性和有序性，适用于只有一个线程在写入变量，而多个线程在读取变量的场景。如何理解volatile关键字。
volatile关键字理解
Thuantanon的博客
08-20 1972
这里的“可见性”指的是，当对一个变量修改后，新值对于其他线程是立即可见的，注意这里的立即可见，并不是说其他线程能监听到变量值修改，而是说修改后的值能立即同步到主内存中（稍后介绍Java内存模型），保证其他线程能读取到的一定是最新值。什么是指令重排优化呢，Java源代码最终会编译成计算机能识别的机器码指令，为了提高执行效率，编译器和处理器可能会对指令进行优化重新排序，导致实际上指令执行的顺序可能会和源代码中想表达的顺序不一致。到此如果能轻松的理解上面两句话的，可以跳过本文。
Java 关键字 volatile 的理解与正确使用
08-30
Java 关键字 volatile 的理解与正确使用 Java 语言中关键字 volatile 被称作轻量级的 synchronized，与 synchronized 相比，volatile 编码相对简单且运行时的开销较少，但能够正确合理地应用好 volatile 并不是那么...
对volatile的理解？
不良IP的博客
04-24 199
先上一张图 java内存模型中，每个线程有自己的工作内存，同时还有一个共享的主内存。 比如说有两个线程，他们的代码里都需要读取data这个变量的值，那么他们都会从主内存里加载data变量的值到自己的工作内存，然后才可以使用那个值。 现在大家从图里看到，每个线程都把data这个变量的副本加载到了自己的工作内存里了，所以每个线程都可以读到data = 0这个值。 这样，在线程代码运行的过程中，对da...
谈谈对Volatile的理解
qq_35529931的博客
03-02 1063
volatile是Java虚拟机提供的一个轻量级的同步机制； 它有三大特性： 1）.保证可见性 2.不保证原子性 3.禁止指令重排序 1.先要提及关于JMM（Java Memary model）模型的理解。也就是两个线程之间如何通信的问题。所有的数据都会经过主内存进行调用，主内存对应的硬件及是我们的内存条。当多个线程进入时，他们复制主内存的变量，到本地进行修改，然后通知给主内存，由有主内存通知其他...
谈谈你对volatile的理解
MrShanQIu的博客
09-14 445
一、volatile特性： volatile是Java虚拟机提供的轻量级的同步机制。主要有三大特性： 保证可见性 不保证原子性 禁止指令重排序 1、保证可见性 1）代码演示 AAA线程修改变量number的值为60，main线程获取到的number值是0，就一直循环等待。 原因：int number = 0;number变量之前没有添加volatile关键字，没有可见性。添加volatile关键字...
java面试题：谈谈你对volatile的理解
波波烤鸭的博客
04-14 3249
  最近打算整理下Java面试中频率比较高，相对比较难的一些面试题，感兴趣的小伙伴可以关注下。 Volatile关键字   volatile是Java虚拟机提供的轻量级的同步机制.何为轻量级呢，这要相对于synchronized来说。Volatile有如下三个特点。 volatile保证可见性不支持原子性禁止指令重排序   要搞清楚上面列举的名词可见性 原子性 指令重排的含义我们需要首先弄清楚JM...
面试总结一：对volatile的理解
91健的博客
12-21 288
对volatile的理解 本节内容综述如下： volatile：JVM提供的轻量级同步机制(可见性、不保原子性、禁指令重排) JMM：抽象、规范、不真实存在(可见性、原子性、有序性要禁重排) 单例模式：单线程版、DCL版、DCL优化volatile版 volatile 保证可见性 验证volatile的可见性 1.如果int num= ，number变量没有添加vola...
volatile关键字（复习）
hebeind100的博客
01-15 303
在Java相关的岗位面试中，很多面试官都喜欢考察面试者对Java并发的了解程度，而以volatile关键字作为一个小的切入点，往往可以一问到底，把Java内存模型（JMM），Java并发编程的一些特性都牵扯出来，深入地话还可以考察JVM底层实现以及操作系统的相关知识。 下面我们以一次假想的面试过程，来深入了解下volitile关键字吧！ 面试官: Java并发这块了解的怎么样？说说你对vola...
对volatile关键字的理解
最新发布
05-24
### ### 深入探讨 `volatile` 关键字的含义与使用场景 #### 1. **`volatile` 的核心意义** `volatile` 是一种特殊的修饰符，用于告知编译器该变量可能会被多个线程或其他外部因素修改。因此，每次访问此变量时都必须直接从内存中读取最新值，而非依赖寄存器或缓存中的旧值[^1]。 在 Java 和 C++ 中，`volatile` 都具有类似的用途，但在实现细节上有显著差异。以下是两者的具体解释： --- #### 2. **Java 中的 `volatile`** ##### （1）**主要功能** - **可见性**: 当一个线程更新了一个 `volatile` 变量的值时，其他线程能够立即感知到变化。这是由于 JVM 确保了对该变量的所有写操作都会刷新回主内存，并且所有读操作都将重新加载自主内存[^3]。 - **有序性**: Java 的 `volatile` 提供了一种较弱的同步机制，它通过 Acquire 和 Release 语义防止某些特定类型的指令重排序。例如： - 写操作前发生的动作不会被重排到写操作之后。 - 读操作后发生的动作不会被重排到读操作之前。 ##### （2）**典型应用场景** - 多线程环境下的标志位通知：当一个线程需要向另一个线程发送信号时，可以通过设置 `volatile` 标志位完成通信。例如： ```java public class MyThread extends Thread { private volatile boolean flag = false; public void run() { while (!flag) { // 执行任务... } System.out.println("线程停止"); } public void stopThread() { this.flag = true; } public boolean isFlag() { return flag; } } ``` 在此例子中，`flag` 被标记为 `volatile`，以确保主线程对其的修改能及时反映在线程内部的状态判断逻辑中[^4]。 --- #### 3. **C++ 中的 `volatile`** ##### （1）**主要功能** - 在 C++ 中，`volatile` 主要用于指示编译器不要对涉及该变量的操作进行优化，尤其是硬件中断或并发上下文中可能随时改变的变量[^1]。 - 不同于 Java，C++ 的 `volatile` 并不隐含任何关于原子性和多线程安全性的保障。这意味着即使将某变量声明为 `volatile`，也不能阻止 CPU 或编译器对其进行指令重排序[^5]。 ##### （2）**典型应用场景** - 访问硬件寄存器：如果程序需要直接操控设备寄存器，则应将其视为 `volatile` 类型，因为这些值可能由外设实时更新。 ```cpp volatile uint8_t* port_register = reinterpret_cast<volatile uint8_t*>(0x12345678); void togglePin() { *port_register ^= 0b00000001; // 切换最低有效位 } ``` - 实现简单的忙等待循环（Busy Waiting Loop），尤其是在嵌入式系统中： ```cpp volatile bool taskCompleted = false; while (!taskCompleted) { // 等待直到任务完成 } // 继续执行后续代码 ``` 注意：这种做法效率较低，仅适用于特殊场合；推荐优先考虑条件变量等高级同步工具[^5]。 --- #### 4. **两者之间的区别总结** | 特性 | Java (`volatile`) | C++ (`volatile`) | |--------------------|-------------------------------------------|---------------------------------------| | 是否支持多线程 | 支持 | 不支持 | | 是否防止单一变量内的重排序 | 是 | 否 | | 是否保证跨变量间的顺序一致性 | 是（借助Acquire/Release语义） | 否 | 由此可见，尽管名称相同，但二者的设计目标存在本质差别——前者专注于解决复杂的并发问题，后者则更多关注低级系统的交互需求。 --- ###
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