volatile的作用

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volatile单片机中的作用

volatile单片机中的作用

volatile单片机中的作用在单片机中,volatile是一个关键字,用来修饰一个变量。

它告诉编译器不要对这个变量进行优化,而是在每次使用它的时候都直接从内存中读取最新的值,并且在每次修改它的时候都立即写回内存。

这个关键字的作用主要有以下几个方面。

1. 防止数据不一致:在多线程或多任务的环境下,当有多个线程或任务同时访问同一个变量时,由于编译器的优化,可能会导致数据不一致的问题。

而使用volatile关键字修饰变量可以确保每次读取和写入都是原子操作,可以避免数据不一致的情况发生。

2. 强制刷新寄存器:在单片机中,许多外设的寄存器是与变量相连的,当对这些变量进行修改时,需要立即把修改后的值写回到寄存器中,以确保外设能够正常工作。

使用volatile关键字修饰这些变量可以告诉编译器在写入变量后立即写回寄存器,从而保证了外设的正常工作。

3. 防止优化代码:编译器在编译过程中会进行各种优化,例如常量折叠、循环展开等,这可以提高代码的执行效率。

但是在一些特殊的情况下,我们需要保证代码的执行顺序或者禁止某些优化,这时就可以使用volatile关键字来告诉编译器不要对这些变量进行优化。

4. 与中断相关的变量:在单片机中,中断是常用的一种处理方式,当中断发生时,程序会跳转到中断服务程序中执行相应的操作。

在中断服务程序中,经常需要对一些标志位进行操作,这些标志位通常是由硬件外设或者其他中断设置的。

使用volatile关键字修饰这些标志位可以确保它们在中断服务程序中的正确性。

5. 与外部设备相关的变量:单片机通常会与各种外设进行通信,例如ADC、UART等。

这些外设产生的数据通常存储在某些变量中,使用volatile关键字修饰这些变量可以确保数据在被读取时是最新的,而不是过去的旧数据。

总的来说,volatile关键字用来确保变量在多线程、多任务、中断等并发场景下的一致性,并保证编译器不对这些变量进行优化,从而确保代码的正确性和可靠性。

volatile三个例子

volatile三个例子

volatile三个例子volatile是一种关键字,用于修饰变量。

它的作用是告诉编译器,该变量的值可能会随时发生改变,在多线程环境下需要特殊对待。

下面将介绍三个使用volatile关键字的例子,以展示其功能和重要性。

例子一:线程通信在多线程编程中,经常需要通过共享变量进行线程之间的通信。

而volatile关键字就可以确保变量的可见性和顺序性。

假设有一个多线程场景,其中一个线程负责写入数据,而另一个线程负责读取数据。

为了确保读取到的数据是最新的,可以使用volatile修饰被写入和读取的共享变量。

例子二:双重检查锁定(Double Check Locking)在单例模式中,为了提高性能,可以使用双重检查锁定来解决线程安全问题。

而volatile关键字在此处起到了防止指令重排序的作用。

在双重检查锁定中,首先判断实例是否已经被创建,如果没有,则进行加锁并再次检查,在加锁前后都要判断实例是否已被创建。

使用volatile修饰共享变量可以保证编译器不会对相关代码进行指令重排序,从而保证线程安全。

例子三:轻量级同步机制在某些情况下,使用synchronized关键字可以实现线程间的同步,但它会引入性能开销。

而volatile关键字可以作为一种轻量级的同步机制,用于替代synchronized关键字。

例如,在高并发下,通过volatile关键字来保证变量的可见性和顺序性,可以避免使用synchronized关键字带来的性能损耗。

总结以上是三个使用volatile关键字的例子。

volatile关键字在多线程编程中具有重要的作用,可以确保变量的可见性、顺序性以及提供一种轻量级的同步机制。

在实际开发中,使用volatile关键字需要谨慎,它并不能保证一切多线程问题都能解决。

在复杂的多线程场景中,还需要综合考虑其他多线程编程技术和机制,以保证程序的正确性和效率。

通过以上三个例子,我们希望读者能够深入理解volatile关键字的作用和适用场景。

java中修饰符的限制范围

java中修饰符的限制范围

java中修饰符的限制范围Java 是一种面向对象的编程语言,其中修饰符是用于限制代码可见性、修饰类、方法、变量等的重要机制。

掌握不同修饰符的限制范围和应用场景对于Java 开发者至关重要。

一、概述Java 修饰符Java 修饰符分为以下几种:1.访问修饰符:用于控制类、方法、变量的可见性,包括public、private、protected 和默认(friendly)四种。

2.非访问修饰符:包括final、volatile、transient、static、synchronized、native、const 和volatile 等。

二、限制范围的作用访问修饰符的限制范围如下:1.public:表示公共的,可以被任何类访问,包括其他包中的类。

2.private:表示私有,只能在本类中访问。

3.protected:表示受保护,可以被以下三种情况访问:a.同一个包中的类。

b.子类(继承关系)。

c.同一个包中的静态方法。

4.default(友好访问符):表示默认访问权限,相当于protected。

可以被同一个包中的类访问,但不能被其他包中的类访问。

三、不同修饰符的应用场景1.访问修饰符:- public:适用于需要与其他类共享的类、方法或变量。

- private:适用于类的内部实现,建议将私有方法设置为final,以防止子类覆盖。

- protected:适用于需要子类继承或扩展的类、方法或变量。

- default:适用于包内访问,但不希望被其他包访问的类、方法或变量。

2.非访问修饰符:- final:表示不可变,适用于常量、方法(防止被子类覆盖)和类(表示类不可继承)。

- volatile:表示变量在多个线程之间的可见性,适用于共享变量。

- transient:表示变量在垃圾回收时的处理,适用于生命周期较短的变量。

- static:表示静态,适用于静态方法、静态变量,以及类的初始化。

- synchronized:表示同步,适用于需要线程安全的方法或代码块。

32个关键字在c语言中的含义和作用

32个关键字在c语言中的含义和作用

在C语言中,有很多关键字是程序员需要熟悉和理解的,这些关键字在编写C语言程序时扮演着至关重要的角色。

本文将深度探讨其中32个关键字在C语言中的含义和作用,帮助读者更深入地理解这些关键字的用法和功能。

1. int在C语言中,int是一种数据类型,用来声明整数类型的变量。

它可以存储整数值,范围通常是-xxx到xxx。

2. floatfloat是C语言中的另一种数据类型,用来声明单精度浮点数变量。

它可以存储小数值,通常范围是1.2E-38到3.4E+38。

3. charchar是C语言中的字符类型,用来声明一个字符变量。

它通常用来存储ASCII码中的字符。

4. doubledouble是C语言中的双精度浮点数类型,用来声明双精度浮点数变量。

它可以存储更大范围的小数值,通常范围是2.3E-308到1.7E+308。

5. ifif是C语言中的条件语句,用来根据指定条件执行不同的代码块。

它对程序的流程进行控制,根据条件的真假来决定执行哪一部分代码。

6. elseelse是if语句的补充,用来在条件不满足时执行另一段代码。

它可以用于if语句的后续逻辑判断。

7. whilewhile是C语言中的循环语句,用来重复执行一段代码块,直到指定的条件不再满足为止。

它可以用于处理需要重复执行的任务。

8. forfor是另一种循环语句,通常用于已知循环次数的情况下重复执行一段代码块。

它的结构更加简洁和清晰。

9. dodo-while是C语言中的另一种循环语句,与while的区别在于它先执行一次循环体,再进行条件判断。

它保证循环体至少会执行一次。

10. switchswitch是C语言中的多路分支语句,通过不同的case标签来选择不同的执行路径。

它对多个条件进行判断,并执行相应的代码块。

11. casecase是switch语句中的分支标签,用来指定需要执行的代码块。

它是switch语句的重要组成部分。

12. breakbreak是C语言中的控制语句,用来跳出当前循环或switch语句。

volatile修饰方法

volatile修饰方法

volatile修饰方法(原创版3篇)目录(篇1)一、volatile 修饰方法的概念二、volatile 修饰方法的作用三、volatile 修饰方法的实例四、volatile 修饰方法的注意事项正文(篇1)一、volatile 修饰方法的概念在 Java 编程语言中,volatile 修饰方法是一种用于声明方法的修饰符,它可以确保方法的执行过程在多线程环境下具有可见性和有序性。

volatile 修饰方法与 volatile 修饰变量类似,都是为了解决多线程编程中的同步问题。

二、volatile 修饰方法的作用volatile 修饰方法主要具有以下作用:1.可见性:当一个线程修改了 volatile 修饰方法的返回值,其他线程可以立即看到这个修改。

这保证了在多线程环境下,volatile 修饰方法的返回值不会出现脏数据。

2.有序性:volatile 修饰方法可以确保在多线程环境下,方法的执行顺序与程序的顺序一致。

这对于避免死锁和数据竞争等问题具有重要意义。

三、volatile 修饰方法的实例下面是一个使用 volatile 修饰方法的实例:```javapublic class VolatileExample {public static void main(String[] args) {Counter counter = new Counter();Thread t1 = new Thread(counter::increment); Thread t2 = new Thread(counter::decrement); t1.start();t2.start();System.out.println(counter.getCount());}}class Counter {private volatile int count;public int getCount() {return count;}public void increment() {count++;}public void decrement() {count--;}}```在这个例子中,Counter 类的 count 变量被 volatile 修饰,确保了在多线程环境下,count 变量的可见性和有序性。

C语言中volatile的作用和使用方法

C语言中volatile的作用和使用方法

C语⾔中volatile的作⽤和使⽤⽅法 在程序设计中,尤其是在C语⾔、C++、C#和Java语⾔中,使⽤volatile关键字声明的变量或对象通常具有与优化、多线程相关的特殊属性。

通常,volatile关键字⽤来阻⽌(伪)编译器认为的⽆法“被代码本⾝”改变的代码(变量/对象)进⾏优化。

如在C语⾔中,volatile关键字可以⽤来提醒编译器它后⾯所定义的变量随时有可能改变,因此编译后的程序每次需要存储或读取这个变量的时候,都会直接从变量地址中读取数据。

如果没有volatile关键字,则编译器可能优化读取和存储,可能暂时使⽤寄存器中的值,如果这个变量由别的程序更新了的话,将出现不⼀致的现象。

举个栗⼦:在这⾥例⼦中,代码将foo的值设置为0。

然后开始不断地它的值直到它变成255:static int foo;void bar(void) {foo = 0;while (foo != 255);}⼀个会提⽰没有代码能修改foo的值,并假设它永远都只会是0.因此编译器将⽤类似下列的替换函数体:void bar_optimized(void) {foo = 0;while (true);}但是,foo可能指向⼀个随时都能被计算机系统其他部分修改的地址,例如⼀个连接到的设备的,上⾯的代码永远检测不到这样的修改。

如果不使⽤volatile关键字,编译器将假设当前程序是系统中唯⼀能改变这个值部分(这是到⽬前为⽌最⼴泛的⼀种情况)。

为了阻⽌编译器像上⾯那样优化代码,需要使⽤volatile关键字:static volatile int foo;void bar (void) {foo = 0;while (foo != 255);}这样修改以后循环条件就不会被优化掉,当值改变的时候系统将会检测到。

总结: 优点:防⽌编译器对代码优化,变量值是直接从变量地址中读取和存储的。

缺点:这种使⽤过多会导致代码⼗分庞⼤。

java中 static,final,transient,volatile,Volatile关键字的作用

java中 static,final,transient,volatile,Volatile关键字的作用
但是在以下两种场景,不应该使用这种优化方式:
缓存行非64字节宽的处理器(自行调整补充字节长度,原理一样)
共享变量不会被频繁的写。追加字节会导致CPU读取性能下降,如果共享变量写的频率很低,那么被锁的几率也很小,就没必要避免相互锁定了
Volatile无法保证原子性
volatile是一种“轻量级的锁”,它能保证锁的可见性,但不能保证锁的原子性。
由于自增操作是不具备原子性的,它包括读取变量的原始值、进行加1操作、写入工作内存。那么就是说自增操作的三个子操作可能会分割开执行,就有可能导致下面这种情况出现:
假如某个时刻变量inc的值为10,线程1对变量进行自增操作,线程1先读取了变量inc的原始值,然后线程1被阻塞了;然后线程2对变量进行自增操作,线程2也去读取变量inc的原始值,由于线程1只是对变量inc进行读取操作,而没有对变量进行修改操作,所以不会导致线程2的工作内存中缓存变量inc的缓存行无效,所以线程2会直接去主存读取inc的值,发现inc的值时10,然后进行加1操作,并把11写入工作内存,最后写入主存。
如下面的例子
public class Test {
public volatile int inc = 0;
public void increase() {
inc++;
}
public static void main(String[] args) {
追加字节优化Volatile性能
在某些情况下,通过将共享变量追加到64字节可以优化其使用性能。
在JDK 7 的并发包里,有一个队列集合类LinkedTransferQueue,它在使用volatile变量时,用一种追加字节的方式来优化队列出队和入队的性能。队里定义了两个共享结点,头结点和尾结点,都由使用了volatile的内部类定义,通过将两个共享结点的字节数增加到64字节来优化效率,具体分析如下:

嵌入式人才认证考试题

嵌入式人才认证考试题

一、选择题
1.在嵌入式系统中,哪种总线常用于连接低速外设?
B 3.0
B.SPI(正确答案)
C.PCIe
D.HDMI
2.嵌入式Linux系统中,用于进程间通信的一种方式是?
A.TCP/IP
B.GPIO
C.共享内存(正确答案)
D.中断
3.下列哪项不是嵌入式系统开发的特点?
A.专用性强(正确答案)
B.资源受限
C.实时性要求高
D.软件开发和硬件设计紧密相关
4.嵌入式系统中,常用于存储启动代码和关键数据的存储器是?
A.SDRAM
B.Flash存储器(正确答案)
C.SRAM
D.DDR
5.在嵌入式C语言编程中,volatile关键字的作用是?
A.表示变量不可修改
B.指示编译器该变量的值可能在程序外部被改变(正确答案)
C.定义一个指向常量的指针
D.用于定义宏
6.哪种调试工具常用于嵌入式系统的实时调试?
A.GDB(正确答案)
B.Visual Studio
C.Eclipse(非专门针对嵌入式,但也有使用)
D.Photoshop
7.嵌入式操作系统中,用于任务调度和管理的是?
A.文件系统
B.设备驱动程序
C.调度器(正确答案)
D.网络协议栈
8.下列哪项是ARM Cortex系列处理器中,常用于低功耗应用的一个系列?
A.Cortex-A
B.Cortex-R
C.Cortex-M(正确答案)
D.Cortex-X。

volatile关键字作用,原理

volatile关键字作用,原理

volatile是一个在多线程编程中用来声明变量的关键字。

它的作用是告诉编译器和运行时系统,这个变量可能会被多个线程同时访问,因此不应该进行一些优化,例如缓存该变量的值。

作用:
1.禁止指令重排序:volatile保证被修饰的变量的读写操作不会被重排序。


多线程环境中,指令重排序可能导致程序出现意外的行为,而使用volatile
可以防止这种情况。

2.可见性:volatile保证一个线程对该变量的修改对其他线程是可见的。

也就
是说,当一个线程修改了volatile变量的值,这个新值会立即对其他线程可
见。

原理:
1.禁止缓存:使用volatile关键字告诉编译器,不要将这个变量缓存在寄存器
或者对其他线程不可见的地方。

每次访问volatile变量时,都会从内存中读
取最新的值,而不是使用缓存中的值。

2.内存屏障(Memory Barrier):在编译器生成的汇编代码中,volatile变量
的读写操作会被编译器插入内存屏障指令,确保变量的读写操作按照顺序执行。

内存屏障可以防止指令重排序,同时保证多核处理器中的可见性。

需要注意的是,虽然volatile可以保证可见性和防止指令重排序,但它并不能保证原子性。

如果一个变量的操作是由多个步骤组成的,volatile不能保证这些步骤的原子性,因此在需要原子性的操作时,还需要使用其他机制,例如synchronized关键字或者java.util.concurrent包中的原子类。

嵌入式软件开发岗位招聘笔试题及解答(某大型国企)

嵌入式软件开发岗位招聘笔试题及解答(某大型国企)

招聘嵌入式软件开发岗位笔试题及解答(某大型国企)(答案在后面)一、单项选择题(本大题有10小题,每小题2分,共20分)1、在C语言中,volatile关键字的主要作用是什么?A. 使变量成为全局变量B. 告诉编译器该变量可能会被外部因素改变,从而阻止优化C. 使变量成为常量D. 加快变量访问速度2、关于ARM架构处理器,以下哪个描述是正确的?A. ARM架构处理器仅支持32位指令集B. 所有的ARM处理器都支持Thumb-2技术C. ARM处理器采用的是RISC设计理念D. ARM处理器不能运行Linux操作系统3、嵌入式软件开发岗位笔试题及解答(某大型国企)一、单项选择题(每题2分,共20分)3、以下哪个不是嵌入式系统设计中常用的实时操作系统(RTOS)?A. VxWorksB. LinuxC. FreeRTOSD. Windows CE4、在嵌入式软件开发中,以下哪个概念不是用于描述硬件和软件之间接口的标准?A. 总线协议B. 寄存器映射C. 驱动程序D. API5、在ARM架构中,哪个寄存器通常被用作链接寄存器来保存子程序返回地址?A. R0B. R13 (SP)C. R14 (LR)D. R15 (PC)6、关于嵌入式系统的实时性,下列说法正确的是:A. 实时系统必须保证所有任务都能在指定的时间内完成B. 实时系统仅关注任务的平均响应时间C. 软实时系统对响应时间的要求比硬实时系统更加严格D. 实时系统中,任务的优先级可以根据任务的紧迫程度动态调整7、以下哪个协议不属于嵌入式系统中常用的网络通信协议?A. TCP/IPB. CAN(Controller Area Network)C. BluetoothD. SPI(Serial Peripheral Interface)8、在嵌入式软件开发中,以下哪个概念通常用来描述硬件和软件之间的接口?A. 驱动程序B. 硬件抽象层(HAL)C. 用户界面(UI)D. 操作系统内核9、在嵌入式系统开发过程中,以下哪种编程语言通常被认为最适合用于硬件抽象层(HAL)的开发?A. JavaB. C++C. CD. Python 10、以下关于ARM架构的描述,哪一项是正确的?A. ARM架构是一种RISC(精简指令集计算机)架构。

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。

嵌入式c 面试题

嵌入式c 面试题

1、在嵌入式C开发中,关于volatile关键字的作用,以下描述正确的是?A. 用于定义常量B. 告诉编译器该变量可能会被意外改变,防止编译器过度优化(答案)C. 用于定义指针类型D. 用于定义数组类型2、在嵌入式系统中,通常使用哪种调试方法来跟踪程序执行过程中的变量和函数调用?A. 使用高级语言调试器B. 使用JTAG接口进行调试(答案)C. 使用文本编辑器进行代码审查D. 使用模拟器运行代码3、以下哪项不是嵌入式系统常用的通信接口?A. SPIB. I2CC. HDMI(答案)D. UART4、在嵌入式C编程中,以下哪种数据结构常用于实现任务调度?A. 链表B. 队列(答案)C. 集合D. 树5、关于嵌入式系统中的中断处理,以下描述错误的是?A. 中断是硬件或软件发出的信号,用于通知CPU有事件需要处理B. 中断服务程序(ISR)是响应中断而执行的代码C. 中断向量表是存储中断服务程序地址的数组D. 所有的中断都必须由操作系统来管理(答案)6、在嵌入式系统中,为了节省存储空间,通常会使用哪种类型的库?A. 动态链接库B. 静态链接库(答案)C. 共享库D. 运行时库7、以下哪项不是嵌入式系统低功耗设计的方法?A. 使用低功耗的硬件组件B. 优化软件算法以减少CPU的使用率C. 增加系统的时钟频率(答案)D. 使用睡眠模式来减少功耗8、在嵌入式C编程中,以下哪个宏定义常用于防止头文件被重复包含?A. #define ONCEB. #pragma onceC. #ifndef, #define, #endif(答案)D. #define HEADER。

关于C语言中volatile关键字的作用

关于C语言中volatile关键字的作用

关于C语⾔中volatile关键字的作⽤
关于C语⾔中volatile 关键字的使⽤
纸上得来终觉浅,绝知此事要躬⾏!中国五千年⽂化,古⼈爷爷们诚不欺我,今天算是⼜体验了⼀回。

起因是这样的:
先上⼀张图,图中Req_Timer是我定义的⼀个变量,uint16_t Req_Timer,在定时器⾥⾯加⼀递增,按照流程,应该是先判断
USART_RX_STA是否为真,为真就跳出while执⾏下⼀步,为假就执⾏if语句,判断Req_Timer是否>=0,若是则执⾏if⾥⾯的代码,随笔重点来了,我在仿真时发现,在Req_Time>100后,编译器并不往下执⾏,依然是停留在等待Req_Time>=100这条语句,卡死在此处,仿真了⼏次,百思不得其解,明明流程没错,怎么就是不执⾏。

在百度了很多关键词后,在⼀个论坛中找到答案,在开中断后,while⾥⾯嵌套的IF语句判断变量不能正确判断,论坛结贴写明:在定义全局变量时,需要加上volatile关键字。

于是我⼜去查找volatile关键字的⽤法与定义:
volatile 影响编译器编译的结果,volatile指出变量是随时可能发⽣变化的,与volatile变量有关的运算,不要进⾏编译优化,以免出错
恍然⼤悟,也就是说在编译器编译时,因为我定义的变量在中断打开,每个5MS加⼀的情况下,突然在别的⽂件中被清零,所以编译器进⾏了优化,使得上⾯图⽚中的if语句不能进⾏正确的判断,从⽽引起故障。

volatile关键字以前也学过,但是理论终究是理论,当时学的迷迷糊糊,导致遇到问题时根本联想不到使⽤这个关键字解决,感谢这次问题的出现,让我对volatile 这个关键字有了更深的理解。

C语言中volatile关键字的作用

C语言中volatile关键字的作用

C语言中volatile关键字的作用一.前言1.编译器优化介绍:由于内存访问速度远不及CPU处理速度,为提高机器整体性能,在硬件上引入硬件高速缓存Cache,加速对内存的访问。

另外在现代CPU中指令的执行并不一定严格按照顺序执行,没有相关性的指令可以乱序执行,以充分利用CPU的指令流水线,提高执行速度。

以上是硬件级别的优化。

再看软件一级的优化:一种是在编写代码时由程序员优化,另一种是由编译器进行优化。

编译器优化常用的方法有:将内存变量缓存到寄存器;调整指令顺序充分利用CPU指令流水线,常见的是重新排序读写指令。

对常规内存进行优化的时候,这些优化是透明的,而且效率很好。

由编译器优化或者硬件重新排序引起的问题的解决办法是在从硬件(或者其他处理器)的角度看必须以特定顺序执行的操作之间设置内存屏障(memory barrier),linux 提供了一个宏解决编译器的执行顺序问题。

void Barrier(void)这个函数通知编译器插入一个内存屏障,但对硬件无效,编译后的代码会把当前CPU寄存器中的所有修改过的数值存入内存,需要这些数据的时候再重新从内存中读出。

2.volatile总是与优化有关,编译器有一种技术叫做数据流分析,分析程序中的变量在哪里赋值、在哪里使用、在哪里失效,分析结果可以用于常量合并,常量传播等优化,进一步可以消除一些代码。

但有时这些优化不是程序所需要的,这时可以用volatile关键字禁止做这些优化。

二.volatile详解:1.volatile的本意是“易变的” 因为访问寄存器要比访问内存单元快的多,所以编译器一般都会作减少存取内存的优化,但有可能会读脏数据。

当要求使用volatile 声明变量值的时候,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。

精确地说就是,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;如果不使用valatile,则编译器将对所声明的语句进行优化。

单例模式中volatile关键字的作用

单例模式中volatile关键字的作用

单例模式中volatile关键字的作⽤什么是单例模式单例模式指的是,保证⼀个类只有⼀个实例,并且提供⼀个可以全局访问的⼊⼝。

为什么需要使⽤单例模式那么我们为什么需要单例呢?其中⼀个理由,那就是为了节省内存、节省计算。

因为在很多情况下,我们只需要⼀个实例就够了,如果出现更多的实例,反⽽纯属浪费。

下⾯我们举⼀个例⼦来说明这个情况,以⼀个初始化⽐较耗时的类来说,代码如下所⽰:public class ExpensiveResource {public ExpensiveResource() {field1 = // 查询数据库field2 = // 然后对查到的数据做⼤量计算field3 = // 加密、压缩等耗时操作}}这个类在构造的时候,需要查询数据库并对查到的数据做⼤量计算,所以在第⼀次构造时,我们花了很多时间来初始化这个对象。

但是假设数据库⾥的数据是不变的,我们就可以把这个对象保存在内存中,那么以后开发的时候就可以直接⽤这同⼀个实例了,不需要再次构建新实例。

如果每次都重新⽣成新的实例,则会造成更多的浪费,实在没有必要。

双重检查锁模式的写法单例模式有多种写法,我们重点介绍⼀下和 volatile 强相关的双重检查锁模式的写法,代码如下所⽰:public class Singleton {private static volatile Singleton singleton;private Singleton() {}public static Singleton getInstance() {if (singleton == null) {synchronized (Singleton.class) {if (singleton == null) {singleton = new Singleton();}}}return singleton;}在这⾥我将重点讲解 getInstance ⽅法,⽅法中⾸先进⾏了⼀次 if (singleton == null) 的检查,然后是 synchronized 同步块,然后⼜是⼀次 if (singleton == null) 的检查,最后是 singleton = new Singleton() 来⽣成实例。

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。

c语言中volatile关键字是什么含义

c语言中volatile关键字是什么含义

c语言中volatile关键字是什么含义最佳答案volatile 影响编译器编译的结果,指出,volatile 变量是随时可能发生变化的,与volatile变量有关的运算,不要进行编译优化,以免出错,(VC++ 在产生release版可执行码时会进行编译优化,加volatile关键字的变量有关的运算,将不进行编译优化。

)。

例如:volatile int i=10;int j = i;...int k = i;volatile 告诉编译器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,因而编译器生成的可执行码会重新从i的地址读取数据放在k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k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,不会出错。

1.请问TCP/IP协议分为哪几层?FTP协议在哪一层?答:TCP/IP整体构架概述OSI的七层参考模型:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

而TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。

这4层分别为:应用层:应用程序间沟通的层,如简单电子邮件传输(SMTP)、文件传输协议(FTP)、网络远程访问协议(Telnet)等。

传输层:在此层中,它提供了节点间的数据传送服务,如传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)等,TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中,这一层负责传送数据,并且确定数据已被送达并接收。

互连网络层:负责提供基本的数据封包传送功能,让每一块数据包都能够到达目的主机(但不检查是否被正确接收),如网际协议(IP)。

网络接口层:对实际的网络媒体的管理,定义如何使用实际网络(如Ethernet、Serial Line等)来传送数据2\已知strcpy 函数的原型是 char *strcpy(char *strDest, const char *strSrc); 其中strDest 是目的字符串,strSrc 是源字符串。

单例模式中volatile关键字的作用

单例模式中volatile关键字的作用

单例模式中volatile关键字的作⽤背景&问题在早期的JVM中,synchronized存在巨⼤的性能开销。

因此,有⼈想出了⼀个“聪明”的技巧:双重检查锁定(Double-Checked Locking)。

⼈们想通过双重检查锁定来降低同步的开销。

下⾯是使⽤双重检查锁定来实现延迟初始化的⽰例代码。

public class DoubleCheckedLocking { // 1private static Instance instance; // 2public static Instance getInstance() { // 3if (instance == null) { // 4:第⼀次检查synchronized (DoubleCheckedLocking.class) { // 5:加锁if (instance == null) // 6:第⼆次检查instance = new Instance(); // 7:问题的根源出在这⾥} // 8} // 9return instance; // 10} // 11}上述的Instance类变量是没有⽤volatile关键字修饰的,会导致这样⼀个问题:在线程执⾏到第4⾏的时候,代码读取到instance不为null时,instance引⽤的对象有可能还没有完成初始化。

原因主要的原因是重排序。

重排序是指编译器和处理器为了优化程序性能⽽对指令序列进⾏重新排序的⼀种⼿段。

第7⾏的代码创建了⼀个对象,这⼀⾏代码可以分解成3个操作:memory = allocate(); // 1:分配对象的内存空间ctorInstance(memory); // 2:初始化对象instance = memory; // 3:设置instance指向刚分配的内存地址根源在于代码中的2和3之间,可能会被重排序。

例如:memory = allocate(); // 1:分配对象的内存空间instance = memory; // 3:设置instance指向刚分配的内存地址// 注意,此时对象还没有被初始化!ctorInstance(memory); // 2:初始化对象java这在单线程环境下是没有问题的,但在多线程环境下会出现问题:B线程会看到⼀个还没有被初始化的对象。

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。

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与结构定义相仿,其形式为:
struct 位域结构名
{ 位域列表 };
其中位域列表的形式为:类型说明符位域名:位域长度例如:
struct bs
{int a:8;int b:2;int c:6;};
位域变量的说明
与结构变量说明的方式相同。

可采用先定义后说明,同时定义说明或者直接说明这三种方式。

例如:
struct bs
{int a:8;int b:2;int c:6;}data;
说明data为bs变量,共占2个字节。

其中位域a占8位,位域b占2位,位域c占6位。

位域定义的几点说明
对于位域的定义尚有以下几点说明:
1. 宽度为 0 的一个未命名位域强制下一位域对齐到其下一type边界,其中type是该成员的类型。

例如:
struct bs {
unsigned a:4;
unsigned :0 ;/*空域*/
char b:4 ;/*从下一单元开始存放*/
unsigned c:4;
}data;
VC6(默认的配置,未作任何优化选择)对空域的处理。

实验中,0x0012ff74为变量data的起始地址,位域a填充0x0012ff74的后四位,位域b从0x0012ff78开始,占据0x0012ff78的后四位。

所以空域占据了从a开始的4个位剩余部分。

乍看 VC6对空域的处理是依据空域的类型,即unsigned。

其实不然。

经试验,空域所占大小和 a的类型及空域的类型二者皆相关。

即以下四种情况,
a,空域皆为char时,二者共占据1字节;
a 为unsigned,空域为unsigned; a 为char,空域为unsigned; a 为unsigned,空域为char;这三种情况,二者共占据4字节。

2. 位域的长度不能大于指定类型固有长度,比如说int的位域长度不能超过32,bool的位域长度不能超过8。

3. 位域可以无位域名,这时它只用来作填充或调整位置。

无名的位域是不能使用的。

例如:
struct k
{int a:1int :2 /*该2位不能使用*/int b:3int c:2};
从以上分析可以看出,位域在本质上就是一种结构类型,不过其成员是按二进位分配的
位域的使用和结构成员的使用相同,其一般形式为:位域变量名·位域名位域允许用各种格式输出。

位域的对齐
如果结构体中含有位域(bit-field),那么VC中准则是:
1) 如果相邻位域字段的类型相同,且其位宽之和小于类型的sizeof大小,则后面的字段将紧邻前一个字段存储,直到不能容纳为止;
2) 如果相邻位域字段的类型相同,但其位宽之和大于类型的sizeof大小,则后面的字段将从新的存储单元开始,其偏移量为其类型大小的整数倍;
3) 如果相邻的位域字段的类型不同,则各编译器的具体实现有差异,VC6采取不压缩方式(不同位域字段存放在不同的位域类型字节中),Dev-C++和GCC 都采取压缩方式;
系统会先为结构体成员按照对齐方式分配空间和填塞(padding),然后对变量进行位域操作。

4.
164 为8 位移位寄存器,其主要电特性的典型值如下:
54/74164 185mW 54/74LS164 80mW
当清除端(CLEAR)为低电平时,输出端(QA-QH)均为低电平。

串行数据输入端(A,B)可控制数据。

当A、B任意一个为低电平,则禁止新数据输入,在时钟端(CLOCK)脉冲上升沿作用下Q0 为低电平。

当A、B 有一个为高电平,则另一个就允许输入数据,并在CLOCK 上升沿作用下决定Q0 的状态。

引脚功能:
CLOCK :时钟输入端
CLEAR:同步清除输入端(低电平有效)
A,B :串行数据输入端
QA-QH:输出端
图1 74LS164封装图
图2 74LS164 内部逻辑图
极限值
电源电压7V
输入电压……… 5.5V
工作环境温度
54164………… -55~125℃
74164………… -0~70℃
储存温度……-65℃~150℃
图3 真值表
H-高电平L-低电平X-任意电平
↑-低到高电平跳变
QA0,QB0,QH0 -规定的稳态条件建立前的电平
QAn,QGn -时钟最近的↑前的电平
图4 时序图建议操作条件
电气特性
动态特性(TA=25℃)
5.。

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