volatile变量定义的意义和该用在哪里

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描述volatile关键字的作用

描述volatile关键字的作用

描述volatile关键字的作用volatile关键字是Java语言中的一个修饰符,它用于声明一个变量是“易变的”。

在多线程编程中,volatile关键字的作用是保证该变量的可见性和有序性,从而避免线程之间的数据不一致问题。

在多线程编程中,每个线程都有自己的工作内存,工作内存中存储着线程需要使用的变量的副本。

当一个线程对变量进行读写操作时,它首先会从主内存中读取变量的最新值到自己的工作内存,然后再进行操作。

在多线程环境下,如果一个变量被多个线程共享并且同时修改,可能会出现数据不一致的情况。

volatile关键字的作用之一就是解决了可见性问题。

当一个变量被声明为volatile时,它会告诉编译器和处理器,该变量是共享的,每次访问时都必须从主内存中读取最新的值。

这样,当一个线程修改了该变量的值时,其他线程可以立即看到这个修改,从而保证了变量在多线程之间的可见性。

volatile关键字还可以保证变量的有序性。

在多线程编程中,指令重排是一种优化技术,编译器和处理器会对指令进行重新排序,以提高程序的执行效率。

然而,指令重排可能会导致多线程之间的操作顺序发生变化,进而导致程序出现错误。

使用volatile关键字修饰的变量,在读写操作前后都会插入内存屏障,防止指令重排,从而保证了变量的有序性。

需要注意的是,volatile关键字只能保证单个变量的可见性和有序性,不能保证多个变量之间的原子性。

如果要保证多个变量之间的原子性,应该使用synchronized关键字或者Lock接口进行同步控制。

虽然volatile关键字可以解决可见性和有序性问题,但它并不能保证线程安全。

在多线程环境下,如果多个线程同时对一个变量进行读写操作,仅仅使用volatile关键字是无法保证线程安全的。

为了保证线程安全,还需要使用其他的同步机制,如synchronized关键字或者Lock接口。

volatile关键字在多线程编程中起着重要作用。

你真的了解volatile吗?

你真的了解volatile吗?

你真的了解volatile吗?无论是在面试时,还是在实际开发中,高并发问题已经成为了现在的主旋律。

并发问题的定位和重现是一件很棘手且难以解决的事情,为了尽可能的减少并发问题的产生,正确的编写并发程序显得尤其重要。

解决并发问题,我们一般需要从原子性、可见性和有序性三方面入手,借助Java关键字及各种同步工具类来实现。

原子性、可见性、有序性三特性:原子性:原子性就是说一个操作不能被打断,要么执行完要么不执行。

可见性:可见性是指一个变量的修改对所有线程可见。

即当一条线程修改了这个变量的值,新值对于其他线程来说是可以立即得知的。

有序性:为了提高程序的执行性能,编辑器和处理器都有可能会对程序中的指令进行重排序。

其中,volatile作为Java中最轻量级的同步机制,可以被用来解决实例属性的可见性问题。

volatile的两种特性,决定了它的作用volatile关键字是Java提供的最轻量级的同步机制,为字段的访问提供了一种免锁机制,使用它不会引起线程的切换及调度。

一个变量被定义为volatile之后就具备了两种特性:可见性:简单地说就是volatile变量修改后,所有线程都能立即实时地看到它的最新值。

有序性:指系统在进行代码优化时,不能把在volatile变量操作后面的语句放到其前面执行,也不能将volatile变量操作前面的语句放在其后执行。

Java中的volatile关键字可以解决多线程可见性问题。

那它是何时以及如何使用呢?下面我们一起来揭秘。

初识Volatile:保证多线程下共享变量的可见性下面的两个例子演示了变量使用volatile和未使用volatile时,变量更新对多线程执行的影响。

在VolatileDemo中,停止标识stop使用volatile关键字修饰,初始值为false。

创建子线程thread1并启动,在子线程thread1任务中,当不满足停止条件时,线程会一直运行;当满足停止条件,终止任务。

volitle原理

volitle原理

volitle原理Volatile原理Volatile,中文翻译为“易变的”,是程序设计中一个重要的关键字。

在多线程编程中,volatile关键字的作用是保证被修饰的变量在多个线程之间的可见性,即一个线程对该变量的修改对其他线程是可见的。

本文将详细介绍volatile原理、使用场景以及注意事项。

一、volatile原理在介绍volatile原理之前,我们先来了解一下计算机的存储模型。

计算机在执行程序时,会将变量从内存加载到CPU的寄存器中进行操作,完成后再写回内存。

由于CPU的速度远远快于内存,为了提高效率,CPU可能会对读写操作进行重排序。

但是,重排序可能会导致多线程程序出现意想不到的错误。

volatile关键字的作用就是告诉编译器和CPU,对该变量的读写操作不能进行重排序。

当一个变量被声明为volatile时,每次访问该变量时,都必须从内存中读取最新的值,而不是使用寄存器中的备份。

二、volatile的使用场景1. 控制变量的可见性:当多个线程需要同时访问一个共享变量时,为了保证各个线程看到的变量值是一致的,需要将该变量声明为volatile。

2. 状态标志位:在多线程环境下,使用volatile变量作为状态标志位是一种常见的做法。

例如,线程A负责数据的生产,线程B负责数据的消费,通过设置volatile标志位来控制线程的执行顺序和退出条件。

3. 双重检查锁定(Double-Checked Locking):在单例模式中,为了确保只创建一个实例,可以使用双重检查锁定来提高性能。

在多线程环境下,需要将实例变量声明为volatile,以保证多个线程看到的实例是同一个。

三、volatile的注意事项1. volatile不能保证原子性:volatile关键字只能保证变量的可见性,无法保证多个线程对变量的操作是原子性的。

如果需要保证原子性,可以使用synchronized关键字或者Lock锁。

2. volatile不能替代锁:虽然volatile可以保证变量的可见性,但是无法保证线程安全。

KEIL里 Volatile的用法

KEIL里 Volatile的用法
例3
volatile unsigned char bdata var; // use volatile keyword here
sbit var_0 = var^0;
sbit var_1 = var^1;
unsigned char xdata values[10];
void main (void) {
unsigned char i;
for (i = 0; i < sizeof (values); i++) {
var = values[i];
if (var_0) {
var_1 = 1; //a处
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。
例1.
void main (void)
{
volatile int i;
;---- Variable 'p' assigned to Register 'R6/R7' ----
0004 8F82 MOV DPL,R7
0006 8E83 MOV DPH,R6
;!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

C语言中的volatile

C语言中的volatile

C语⾔中的volatile1.volatile有什么含义?有什么⽤法?官⽅定义是:⼀个变量也许会被后台程序改变。

关键字volatile与const绝对独⽴。

它指⽰⼀个变量也许会被某种⽅式修改,这种⽅式按照正常程序流程分析是⽆法预知的(例如,⼀个变量也许会被⼀个中断服务程序所修改)。

这个关键字使⽤以下语法定义:volatile data-defiinition;注:变量如果加了voletile修饰,则会从内存中重新装载内容,⽽不是直接从寄存器中拷贝内容。

2.编译器的优化在本次线程内,当读取⼀个变量时,为了提⾼读取速度,编译器进⾏优化时有时会先把变量读取到⼀个寄存器中;以后,再读取变量值时,就直接从寄存器中读取;当变量值在本线程⾥改变时,会同时把变量的新值copy到该寄存器中,以保持⼀致。

当变量因别的线程值发⽣改变,上⾯寄存器的值不会相应改变,从⽽造成应⽤程序读取的值和实际的变量值不⼀致。

3.常见的问题(1)说明关键字volatile有什么含意,并给出例⼦。

volatile表⽰被修饰的符号是易变的。

告诉编译器不要随便优化我的代码!!*⼀个硬件寄存器*中断中⽤到的变量*线程之间共享变量volatile int a = 10;while((a & 0x01) == 0);#define P_UART_STATUS ((const volatile unsigned int *)0x88000000);// volatile表⽰硬件会修改这个寄存器的内容// const表⽰该寄存器只读,写⽆意义(2)⼀个定义为volatile的变量是说这变量可能会被意想不到地改变,这样,编译器就不会去假设这个变量的值了。

精确地说就是,优化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。

下⾯是volatile变量的⼏个例⼦:1). 并⾏设备的硬件寄存器(如:状态寄存器)2). ⼀个中断服务⼦程序中会访问到的⾮⾃动变量(Non-automatic variables)3). 多线程应⽤中被⼏个任务共享的变量(3)1). ⼀个参数既可以是const还可以是volatile吗?解释为什么。

volatile作用和用法

volatile作用和用法

volatile作用和用法volatile关键字是C和C++语言中经常用到的关键字之一,它的作用是告诉编译器在处理变量时应该尽可能地遵循在编译过程中该变量可能发生改变的情况。

volatile关键字的主要作用在于告诉编译器该变量并不是固定不变的,因此在处理该变量时需要特别的小心谨慎。

当我们定义一个变量为volatile类型时,我们告诉编译器这个变量可能随时会被变更,因此不必将该变量缓存至寄存器中,对该变量的读写操作必须直接操作其在内存中的值。

通常而言,一般的程序是可以将变量缓存至寄存器中,以便更快地访问该变量。

但是,如果一个变量是volatile类型的,编译器必须保证每次都从内存中读取该变量的值,因为该变量有可能被其他线程、中断程序或硬件修改。

在外设操作中,volatile的使用是很普遍的。

因为外设数据寄存器在程序每次读取时都可能发生变化。

如果不加volatile关键字,编译器会将寄存器的值缓存在寄存器中,从而导致程序无法得到最新的外设数据。

volatile的使用也是很通用的,比如多线程编程、编写操作系统时驱动程序的编写等等。

volatile关键字同样也适用于指针类型。

当我们定义指向某个数值的指针时,编译器同样可能会将该值缓存至寄存器中,如果该变量是volatile类型,那么就会由于缓存导致使用陈旧的数值。

同时,如果我们在定义一个volatile指针时,也需要特别注意该指针的使用。

因为指针变量也有可能被其它线程修改或误操作,所以需要在处理volatile指针时非常小心谨慎。

总之,volatile关键字在处理多线程、中断程序或硬件时,是一个非常重要的保障,能够保证程序对变量的读写操作符合程序设计的预期,是编写可靠、高效程序的重要技巧之一。

c语言中volatile的用法

c语言中volatile的用法

c语言中volatile的用法引言在C语言中,volatile是一个非常重要的关键字,它告诉编译器某个变量可能会被意外的改变,从而防止编译器对这些变量进行优化。

本文将介绍volatile的定义、用法以及其在多线程、嵌入式开发中的应用。

一、定义与作用volatile关键字是C语言中用来声明变量的一种类型修饰符,它用于告知编译器该变量可能被在程序执行中意外地改变,编译器在编译过程中会尽量避免对volatile 变量的优化。

volatile常见的作用有以下几个方面: 1. 防止编译器优化:编译器在进行优化时,会根据程序的逻辑简化一些操作,如果一个变量的值不会被程序以外的因素改变,编译器可能会进行一些优化,将变量的读取操作删除或进行替换。

而使用volatile 修饰变量,可以告诉编译器不要对该变量进行优化,保证变量的读取和写入操作不被删除或替换。

2.处理硬件映射:在嵌入式开发中,通常会有一些变量与硬件设备进行映射,这些变量的值可能会被硬件设备修改。

如果不使用volatile修饰这些变量,在编译器优化的过程中可能会导致未预料的结果,使用volatile修饰这些变量可以确保程序正确地与硬件设备进行通信。

3.多线程同步:在多线程编程中,不同线程可能同时访问同一个变量,如果不使用volatile修饰该变量,编译器对该变量的优化可能导致线程读取到脏数据。

通过使用volatile修饰变量,可以确保在多线程环境下变量的可见性和一致性。

二、volatile与多线程并发编程中最常见的一个问题就是可见性问题,即一个线程对共享变量的修改对另一个线程是否可见。

而volatile关键字可以用来确保变量在多线程环境下的可见性。

以下是volatile与多线程相关的一些要点:1. 可见性使用volatile修饰的变量在多线程环境下保证了其可见性。

如果一个线程对一个volatile变量进行了修改,那么其他线程在读取该变量时可以立即看到最新的值,而不会使用缓存中的旧值。

volatile与sychronized使用场景及原理

volatile与sychronized使用场景及原理

volatile与sychronized使用场景及原理
volatile和synchronized都是Java中用于实现多线程并发安全的关键字,但是它们的使用场景和原理有所不同。

1. volatile的使用场景:
- 在一个线程修改了一个volatile变量的值之后,其他线程能够立即看到该变量的最新值。

- 当一个变量被多个线程共享,并且其中一个线程修改了这个变量的值,需要将修改后的值立即刷新到主内存中,以便其他线程能够立即看到最新值。

- 适用于对变量的写操作不依赖于当前值,或者只有一个线程修改变量的值,其他线程只读取变量的值。

2. volatile的原理:
- volatile修饰的变量会被存放在主内存中,而不是线程的工作内存中。

- 每次线程读取volatile变量的值时,都会直接从主内存中读取最新值,而不是使用线程工作内存中的副本。

- 每次线程修改volatile变量的值时,会立即将修改后的值刷新到主内存,以便其他线程能够立即看到最新值。

3. synchronized的使用场景:
- 当多个线程访问共享资源时,需要防止并发修改引起的数据不一致。

- 当一个线程需要锁定一个对象以执行同步方法或同步代码块时。

4. synchronized的原理:
- synchronized保证了同一时刻只有一个线程可以执行被synchronized修饰的方法或代码块。

- 内置锁(或监视器锁)是通过对象头中的标志位来实现的。

- 当一个线程尝试获取对象的锁时,如果锁没有被其他线程
持有,那么该线程就会获取到锁,执行同步方法或代码块;否则,该线程就会进入锁定状态,直到持有锁的线程释放锁。

简述volatile关键字的作用

简述volatile关键字的作用

简述volatile关键字的作用
x
Volatile关键字是Java中的一种特殊关键字,它的作用是确保多个线程之间的可见性。

它主要用于访问共享变量,是一种声明变量的方式,这种变量的值不会因为程序的结构而改变,也不会因为编译器的优化而改变。

其实,volatile关键字的作用就是禁止进行指令重排序。

在多线程情况下,当一个线程修改一个变量的时候,其他线程能够立即看到修改的值,因为关键字保证了可见性,所以才能保证一致性。

另外,volatile关键字也可以解决死锁的问题,因为它可以保证多线程之间共享的变量的一致性,从而避免死锁的发生。

总之,volatile关键字是Java中比较常用的一个关键字,它能够确保多线程之间的可见性,并且能够避免死锁的发生,是一种非常有用的关键字。

const、volatile、mutable的用法

const、volatile、mutable的用法

const、volatile、mutable的用法const修饰普通变量和指针const修饰变量,一般有两种写法:const TYPE value;TYPE const value;这两种写法在本质上是一样的。

它的含义是:const修饰的类型为TYPE的变量value是不可变的。

对于一个非指针的类型TYPE,无论怎么写,都是一个含义,即value值不可变。

例如:const int nValue; //nValue是constint const nValue; //nValue是const但是对于指针类型的TYPE,不同的写法会有不同情况:●指针本身是常量不可变(char*) const pContent;●指针所指向的内容是常量不可变const (char) *pContent;(char) const *pContent;●两者都不可变const char* const pContent;识别const到底是修饰指针还是指针所指的对象,还有一个较为简便的方法,也就是沿着*号划一条线:如果const位于*的左侧,则const就是用来修饰指针所指向的变量,即指针指向为常量;如果const位于*的右侧,const就是修饰指针本身,即指针本身是常量。

const修饰函数参数const修饰函数参数是它最广泛的一种用途,它表示在函数体中不能修改参数的值(包括参数本身的值或者参数其中包含的值):void function(const int Var); //传递过来的参数在函数内不可以改变(无意义,该函数以传值的方式调用)void function(const char* Var); //参数指针所指内容为常量不可变void function(char* const Var); //参数指针本身为常量不可变(也无意义,var本身也是通过传值的形式赋值的)void function(const Class& Var); //引用参数在函数内不可以改变参数const通常用于参数为指针或引用的情况,若输入参数采用“值传递”方式,由于函数将自动产生临时变量用于复制该参数,该参数本就不需要保护,所以不用const修饰。

volatile作用和用法

volatile作用和用法

volatile作用和用法
Volatile是一种关键字,它用于定义变量,表明该变量的值可以随时改变,并且可能会在不同的地方被修改。

这意味着编译器不会对该变量进行优化,以确保每次访问变量时都会从内存中读取它的最新值。

Volatile通常用于多线程编程中,因为多个线程可能同时访问同一变量。

如果变量不是volatile类型,则编译器可能会将其缓存在寄存器中,而不是从内存中读取它的最新值。

这可能导致不同线程之间的同步问题。

除了多线程编程之外,Volatile还可以用于嵌入式系统中。

在这种情况下,变量可能会被硬件设备修改,并且不能保证编译器将其缓存。

因此,使用Volatile可以确保变量的值始终是最新的。

使用Volatile时需要注意一些限制。

例如,不能在Volatile变量上执行原子操作,因为该变量的值可能会在操作期间更改。

此外,使用Volatile可能会导致性能降低,因为每次访问变量时都需要从内存中读取它的值。

总之,Volatile是一项重要的编程概念,可以确保变量的值始终是最新的,并避免多线程编程中的同步问题。

但是,它应该谨慎使用,并且需要注意一些限制和潜在的性能问题。

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c++ const volatile用法

c++ const volatile用法

c++ const volatile用法在C++中,const和volatile都是限定符,用于修改变量的性质。

它们可以单独使用,也可以一起使用。

1. const关键字:- const用于修饰变量,表示该变量的值不可被修改。

声明为const的变量在程序执行过程中不能被修改。

当尝试修改const变量的值时,会导致编译错误。

- const还可以用于修饰函数参数和函数返回类型,表示函数不会修改该参数的值,并且返回的值也是const。

2. volatile关键字:- volatile用于修饰变量,表示该变量的值可以在程序执行过程中被意外地修改。

通常,编译器会对变量进行优化,将变量的值缓存到寄存器中,但是使用volatile关键字修饰的变量,编译器会强制从内存中读取变量的最新值,以便确保变量的可见性。

- volatile通常用于多线程编程或与硬件相关的场景,用来处理共享变量的并发访问问题。

3. const volatile:- const volatile用于同时修饰变量,表示该变量既不可修改也可能被意外地修改。

这在一些特殊情况下使用,比如用于访问硬件寄存器,该寄存器的值可能会不可预测地被修改,并且应用程序无法修改该值。

例如:```cppconst int MAX_VALUE = 100; // 声明常量,不可修改volatile int sensorValue = 0; // 声明一个可能被其他线程修改的变量void foo(const volatile int* ptr) {// 函数参数为const volatile指针,表示函数不会修改指针指向的内容,并且内容可能会在执行过程中被修改int value = *ptr; // 从内存中读取指针指向的值,而不是从寄存器中读取// ...}const volatile int* bar() {// 函数返回类型为const volatile指针,表示返回的指针指向的内容可能会在执行过程中被修改volatile int* ptr = &sensorValue;return ptr;}```。

volatile用法和案例

volatile用法和案例

volatile用法和案例Volatile用法和案例Volatile是C/C++中的一个关键字,它表示变量是易变的,即可能被其他线程或者硬件修改。

在多线程编程和嵌入式开发中,volatile被广泛使用。

本文将详细介绍volatile的用法和案例。

一、volatile的定义和作用二、volatile变量的特点三、volatile的使用场景四、volatile案例分析一、volatile的定义和作用Volatile是C/C++中的一个关键字,它表示变量是易变的,即可能被其他线程或者硬件修改。

在多线程编程和嵌入式开发中,为了保证程序正确性和可靠性,需要使用volatile关键字来声明变量。

Volatile可以修饰全局变量、局部变量以及指针等数据类型。

当我们声明一个变量为volatile时,编译器会将该变量从寄存器中取出,并且每次访问该变量时都会从内存中读取最新值。

二、volatile变量的特点1. 防止编译器优化编译器在优化代码时可能会把一些不必要的读写操作去掉,这样就会导致某些数据没有及时更新。

如果我们将该数据声明为volatile,则编译器就不会对其进行优化。

2. 多线程同步在多线程环境下,多个线程可能同时访问同一个变量。

如果该变量没有被声明为volatile,则某些线程可能会读取到过期的值,导致程序出现错误。

而如果我们将该变量声明为volatile,则可以保证多个线程访问该变量时都能读取到最新值。

3. 嵌入式开发在嵌入式开发中,我们通常需要与硬件进行交互。

硬件设备的状态可能会随时改变,如果我们不将相关变量声明为volatile,则可能会出现数据不一致的情况。

三、volatile的使用场景1. 多线程编程在多线程编程中,我们经常需要使用volatile来保证共享数据的可靠性。

例如,在生产者消费者模型中,我们需要使用volatile来保证队列头尾指针的同步更新。

2. 嵌入式开发在嵌入式开发中,我们通常需要与硬件进行交互。

volatile的适用场景

volatile的适用场景

volatile的适⽤场景介绍把代码块声明为 synchronized,有两个重要后果,通常是指该代码具有原⼦性(atomicity)和可见性(visibility)。

原⼦性意味着个时刻,只有⼀个线程能够执⾏⼀段代码,这段代码通过⼀个monitor object保护。

从⽽防⽌多个线程在更新共享状态时相互冲突。

所谓原⼦性操作是指不会被线程调度机⼦打断的操作,这种操作⼀旦开始,就⼀直到幸运星结束,中间不会有任何切换(切换线程)。

可见性则更为微妙,它必须确保释放锁之前对共享数据做出的更改对于随后获得该锁的另⼀个线程是可见的。

—— 如果没有同步机制提供的这种可见性保证,线程看到的共享变量可能是修改前的值或不⼀致的值,这将引发许多严重问题。

volatile的使⽤条件:volatile变量具有synchronized的可见性特性,但是不具备原⼦性。

这就是说线程能够⾃动发现 volatile 变量的最新值。

volatile变量可⽤于提供线程安全,但是只能应⽤于⾮常有限的⼀组⽤例:多个变量之间或者某个变量的当前值与修改后值之间没有约束。

因此,单独使⽤ volatile 还不⾜以实现计数器、互斥锁或任何具有与多个变量相关的不变式(Invariants)的类(例如 “start <=end”)。

出于简易性或可伸缩性的考虑,您可能倾向于使⽤ volatile 变量⽽不是锁。

当使⽤ volatile 变量⽽⾮锁时,某些习惯⽤法(idiom)更加易于编码和阅读。

此外,volatile 变量不会像锁那样造成线程阻塞,因此也很少造成可伸缩性问题。

在某些情况下,如果读操作远远⼤于写操作,volatile 变量还可以提供优于锁的性能优势。

使⽤条件您只能在有限的⼀些情形下使⽤ volatile 变量替代锁。

要使 volatile 变量提供理想的线程安全,必须同时满⾜下⾯两个条件:对变量的写操作不依赖于当前值。

该变量没有包含在具有其他变量的不变式中。

Volatile原理和使用场景解析

Volatile原理和使用场景解析

Volatile原理和使⽤场景解析本博客系列是学习并发编程过程中的记录总结。

由于⽂章⽐较多,写的时间也⽐较散,所以我整理了个⽬录贴(传送门),⽅便查阅。

volatile是Java提供的⼀种轻量级的同步机制,在并发编程中,它也扮演着⽐较重要的⾓⾊。

⼀个硬币具有两⾯,volatile不会造成上下⽂切换的开销,但是它也并能像synchronized那样保证所有场景下的线程安全。

因此我们需要在合适的场景下使⽤volatile机制。

我们先使⽤⼀个列⼦来引出volatile的使⽤场景。

⼀个简单列⼦public class VolatileDemo {boolean started = false;public void startSystem(){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" begin to start system, time:"+System.currentTimeMillis());started = true;System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" success to start system, time:"+System.currentTimeMillis());}public void checkStartes(){if (started){System.out.println("system is running, time:"+System.currentTimeMillis());}else {System.out.println("system is not running, time:"+System.currentTimeMillis());}}public static void main(String[] args) {VolatileDemo demo = new VolatileDemo();Thread startThread = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {demo.startSystem();}});startThread.setName("start-Thread");Thread checkThread = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {while (true){System.out.println("loop check...");demo.checkStartes();}}});checkThread.setName("check-Thread");startThread.start();checkThread.start();}}上⾯的列⼦中,⼀个线程来改变started的状态,另外⼀个线程不停地来检测started的状态,如果是true就输出系统启动,如果是false就输出系统未启动。

C语言编程_防止变量被编译器优化

C语言编程_防止变量被编译器优化
用 volatile 关键字防止变量被编译器优化 volatile 是在 C ,C++,Java 等中语言中的一种修饰关键字。 这个关键字在嵌入式系统中,是一个非常重要的一个使用。尽管在一般的 Application 中, 可能很多人都不需要使用这个。但是在单片机中,如果不熟悉这个关键字,很有可能产生想 像不到的意外。 那么,我就来谈谈 Volatile 的意义--
extern t* p_regster1; extern int* p_regster2;
void set_regester2(int val) { /*在单片机中,必须进行的设定*/ *p_register1 = 1; *p_register2 = 0; *p_register2 = val; *p_register1 = 0; }
您可能看到 p_register1 被赋值两次,还有 p_register2 也是,编译器认为,你怎么这么笨, 定义两次,于是就把成程序优化为下面
void set_regester2(int val) { *p_register2 = val; *p_register1 = 0; } 这样的话,我们所规定的程序没有办法设置,可能导致一些想不到的问题。 为了回避这个问题,我们必须用 Volitile 来避免这个问题
为了避免这种情况,我们使用 volatile 关键字来防止程序被编译器优化。具体的使用方法, 我们用下面的程序来说明’
extern volatile int event_flag
这样声明 event_flag 全局变量的话,就不用担心 event_flag 被优化掉,程序将按照设计来运 行。 ■还有一个例子 对于条件分歧以外,还有一下的例子
extern volitile int* p_regster1;

volatile 作用与使用场景

volatile 作用与使用场景

volatile 作用与使用场景一、什么是 volatilevolatile 是 C/C++ 中的一个关键字,用于声明变量是易变的,即可能随时发生改变。

它告诉编译器不要对这个变量进行优化,因为这个变量可能会被其他线程或者硬件设备修改。

二、volatile 的作用1. 禁止编译器对该变量进行优化编译器在进行代码优化时,会尝试将多次访问同一个变量的代码优化为一次访问。

但是在多线程环境下,如果一个线程修改了该变量的值,而另一个线程却没有及时获取到最新的值,就会导致程序出现问题。

使用 volatile 可以告诉编译器不要对该变量进行优化。

2. 保证内存可见性在多核 CPU 或者多线程环境下,每个线程都有自己的缓存。

当一个线程修改了某个共享内存区域的值时,其他线程并不一定能够立刻看到这个改变。

使用 volatile 可以保证内存可见性,在写入数据后立刻将其刷新到主内存中,并且在读取数据时从主内存中读取最新值。

3. 防止指令重排编译器为了提高程序运行效率,可能会对指令进行重排。

但是在多线程环境下,如果某个线程修改了一个变量的值,并且该变量的值会影响到其他线程,那么指令重排可能会导致其他线程看到的值不是最新的。

使用 volatile 可以防止指令重排。

三、volatile 的使用场景1. 多线程共享变量在多线程环境下,如果多个线程需要访问同一个变量,并且这个变量可能被另外的线程修改,那么就需要使用 volatile 来保证数据的正确性。

2. 硬件设备映射在嵌入式系统中,有些硬件设备是通过内存映射来访问的。

这些设备的寄存器可能随时会被硬件修改,因此需要使用 volatile 来保证数据的正确性。

3. 信号处理在信号处理程序中,有些变量是由主程序和信号处理程序共享的。

由于信号处理程序可能随时被调用,并且可能会修改这些变量的值,因此需要使用 volatile 来保证数据的正确性。

4. 外部中断处理在外部中断处理程序中,有些变量是由主程序和中断处理程序共享的。

Java 关键字volatile 与 synchronized 作用与区别

Java 关键字volatile 与 synchronized 作用与区别

Java 关键字volatile 与synchronized 作用与区别1,volatile它所修饰的变量不保留拷贝,直接访问主内存中的。

在Java内存模型中,有main memory,每个线程也有自己的memory (例如寄存器)。

为了性能,一个线程会在自己的memory中保持要访问的变量的副本。

这样就会出现同一个变量在某个瞬间,在一个线程的memory中的值可能与另外一个线程memory中的值,或者main memory中的值不一致的情况。

一个变量声明为volatile,就意味着这个变量是随时会被其他线程修改的,因此不能将它cache在线程memory中。

用来确保将变量的跟新操作通知到其他线程,当把变量声明为volatile类型后,编译器与运行时都会注意到这个变量是共享的,因此不会将该变量上的操作与其他内存操作一起重排序。

然而,在访问volatile变量时不会执行加锁操作,因此也就不会使执行线程阻塞,因此volatile变量是一种比synchronized关键字更轻量级的同步机制。

2,synchronized 用来给对象和方法或者代码块加锁,当它锁定一个方法或者一个代码块的时候,同一时刻最多只有一个线程执行这个段代码。

当它用来修饰一个方法或者一个代码块的时候,能够保证在同一时刻最多只有一个线程执行该段代码。

一、当两个并发线程访问同一个对象object中的这个synchronized(this)同步代码块时,一个时间内只能有一个线程得到执行。

另一个线程必须等待当前线程执行完这个代码块以后才能执行该代码块。

二、然而,当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时,另一个线程仍然可以访问该object中的非synchronized(this)同步代码块。

三、尤其关键的是,当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时,其他线程对object中所有其它synchronized(this)同步代码块的访问将被阻塞。

volatile函数

volatile函数

volatile函数Volatile函数是一种在C和C++中使用的修饰符,它告诉编译器不应优化变量的访问。

Volatile函数可以用于保护共享内存,以确保来自多个线程的并发访问不会引起意外的,未预料的结果。

由于编译器优化,它会假设变量仅在被声明时和程序结束时通过程序来访问。

但是在这两个时间点之间,它不去考虑变量是否会被更改,这将导致程序失灵。

要解决此问题,应使用volatile函数将变量标记为“volatile”。

这会告诉编译器不要优化或缓存变量,而是必须在内存中查找变量的正确值。

使用volatile函数时需要格外小心,因为这会严重影响性能。

由于编译器无法缓存变量,因此必须每次读取变量时都要从内存中检索其值。

因此,使用volatile函数时,必须仔细考虑是否真的需要使用它来保护变量,以节省CPU时间。

通常,只有在变量存储在多个线程之间共享的内存中时才需要使用volatile函数。

类似地,如果多个线程都可以访问该变量,则必须将其标记为volatile。

例如,某些多任务系统需要实现全局变量,以跨多个线程共享信息。

这种情况下,必须将全局变量标记为volatile。

另一个常见情况是,多个线程都可以访问指向外部设备的指针,这时必须将该指针标记为volatile,以确保多个线程之间不会发生冲突。

此外,一些单片机系统也使用volatile函数,以确保变量在多个线程之间不会发生冲突。

总的来说,Volatile函数是一种修饰符,它可以用于保护共享内存,以便在多个线程之间不会发生意外的结果。

尽管它可以保证变量的一致性,但它也会增加程序处理时间,因此应该根据具体情况仔细考虑是否真的需要使用它。

对Volatile的理解

对Volatile的理解

对Volatile的理解Volatile 字面的意思时易变的,不稳定的。

编译器在优化代码时,可能会把经常用到的代码存在Cache 里面,然后下一次调用就直接读取Cache 而不是内存,这样就大大提高了效率。

但是问题也随之而来了。

在多线程程序中,如果把一个变量放入Cache 后,又有其他线程改变了变量的值,那么本线程是无法知道这个变化的。

它可能会直接读Cache 里的数据。

但是很不幸,Cache 里的数据已经过期了,读出来的是不合时宜的脏数据。

这时就会出现bug。

也就是说如果它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。

用Volatile 声明变量可以解决这个问题。

用Volatile 声明的变量就相当于告诉编译器,我不要把这个变量写Cache,因为这个变量是可能发生改变的。

如果一个变量的值可能会被程序操作之外的其它操作所改变,那么你必需用volatile 声明。

在嵌入式系统中其它操作是:中断服务程序的操作、硬件动作的操作等,下面列举了需要加volatile 声明的情况。

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;用volatile 声明的变量是不会被编译器优化掉的例如:#definePortA( * ( volatile unsignedint * )0x0000 )这样PortA 成为一个地址在0x0000 的unsigned int 类型变量。

这个定义看起。

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volatile变量定义的意义和该用在哪里
一个定义为volaTIle的变量是说这变量可能会被意想不到地改变,这样,编译器就不会去假设这个变量的值了。

精确地说就是,优化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。

下面是volaTIle变量的几个例子:
1). 并行设备的硬件寄存器(如:状态寄存器)
2). 一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量(Non-automaTICvariables)
3). 多线程应用中被几个任务共享的变量
回答不出这个问题的人是不会被雇佣的。

我认为这是区分C程序员和嵌入式系统程序员的最基本的问题。

嵌入式系统程序员经常同硬件、中断、RTOS等等打交道,所用这些都要求volaTIle变量。

不懂得volatile内容将会带来灾难。

假设被面试者正确地回答了这是问题(嗯,怀疑这否会是这样),我将稍微深究一下,看一下这家伙是不是直正懂得volatile完全的重要性。

1). 一个参数既可以是const还可以是volatile吗?解释为什么。

2). 一个指针可以是volatile 吗?解释为什么。

3). 下面的函数有什么错误:
下面是答案:
1). 是的。

一个例子是只读的状态寄存器。

它是volatile因为它可能被意想不到地改变。

它是const因为程序不应该试图去修改它。

2). 是的。

尽管这并不很常见。

一个例子是当一个中服务子程序修该一个指向一个buffer 的指针时。

3). 这段代码的有个恶作剧。

这段代码的目的是用来返指针*ptr指向值的平方,但是,由于*ptr指向一个volatile型参数,编译器将产生类似下面的代码:
int square(volatile int *ptr)
{。

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