volatile关键字
一篇文章带你了解C语言中volatile关键字
⼀篇⽂章带你了解C语⾔中volatile关键字⽬录C语⾔中volatile关键字总结C语⾔中volatile关键字volatile关键字是C语⾔中⾮常冷门的关键字,因为⽤到这个关键字的场景并不多。
当不⽤这个关键字的时候,CPU可能会对我们的代码做⼀定的优化:内存中的数据要放⼊CPU中进⾏运算或控制,⽽这个数据的值是被放⼊寄存器中,然后再将寄存器中的数据进⾏运算或控制的,对于⼀个死循环int flag=1;while(flag);来说;如果进⾏优化,则下次循环则不需要再次将flag内存中的值放⼊寄存器中,⽽是直接使⽤寄存器中已有的值进⾏循环;如果不进⾏优化,则下次还需要将flag内存中的值放⼊寄存器中,然后使⽤寄存器中的数据。
总结起来就是,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,从⽽可以提供对其地址的稳定访问;如果不使⽤valatile,则编译器将对所声明的语句进⾏优化。
这两种情况在单线程的情况下区别不⼤,但是在多线程的情况下可能会有其他逻辑将flag修改为0,如果进⾏优化,则死循环不会停下来。
所以volatile的作⽤就是让变量不要被CPU优化,达到稳定访问内存的⽬的。
⽐如下⾯的代码:我们在gcc下使⽤命令gcc test.c -O2 -g将代码进⾏优化,然后⽤命令objdump -S -d a.out > a.s将优化后的汇编代码放⼊a.s⽂件中,再⽤vim a.s查看a.s⽂件:程序会⼀直在这⼀句代码中死循环:加⼊volatile后:再⽤相同的命令查看a.s⽂件:可以看到每次循环都会读取pass的数据。
结论: volatile 忽略编译器的优化,保持内存可见性。
另外,const和volatile是不冲突的:const volatile int a = 10;const关键字要求变量a不能直接被写⼊,⽽volatile关键字要求每次读取数据的时候,都要从a所在的内存中读取,并不会改变变量a的值。
volatile用法及原理
volatile用法及原理
"volatile"是一个关键字,用于修饰变量。
它可以告诉编译器,在使用这个变量的时候不要
进行优化,每次都从内存中读取最新的值,而不是使用寄存器中保存的值。
"volatile"的主要使用场景有两种:
1. 多线程并发访问共享变量:当多个线程同时访问一个共享变量时,为了保证数据的可见性和一致性,可以使用"volatile"关键字修饰共享变量,确保每次读取变量时都能获取到最新的值,
而不是使用缓存中的旧值。
2. 硬件设备的内存映射:有些变量是映射到硬件设备的内存地址,每次读取或写入这些变量时都需要与硬件设备进行交互。
使用"volatile"关键字修饰这些变量,可以告诉编译器不要对这些
变量进行优化,并且保证每次读取或写入都直接与硬件设备进行交互。
原理上,"volatile"关键字的作用是通过一系列的指令和内存屏障来保证变量的可见性和有序性:
1. 可见性:当一个线程对一个volatile变量进行写操作时,会立即刷新到主内存中,而读操作
会直接从主内存中读取最新的值,保证可见性。
2. 有序性:在volatile变量的前后插入内存屏障指令,防止指令重排序的优化。
这样可以确保volatile变量的读写操作在其他指令之前执行或之后执行,保证操作顺序的有序性。
需要注意的是,虽然"volatile"关键字可以保证可见性和有序性,但它并不能保证原子性。
如果
要保证原子性,需要使用其他的同步手段,比如使用synchronized关键字或者使用锁机制。
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在mcu中的用法
volatile在mcu中的用法1. volatile关键字的定义volatile是C和C++语言中的一个关键字,用于修饰变量,告诉编译器该变量的值可能会在意料之外的时刻被改变。
在嵌入式系统开发中,经常会用到volatile关键字来确保变量的读取和写入操作是准确的。
2. 用途一:多线程环境下的共享变量在多线程编程中,多个线程可能同时访问同一个变量。
如果不使用volatile关键字修饰共享变量,编译器可能会对变量进行优化,比如将变量从内存读取到寄存器中,这样可能导致其他线程无法及时感知变量的改变。
使用volatile关键字修饰共享变量时,编译器会在每次访问变量时,都从内存中读取变量的值,保证了变量的可见性。
3. 用途二:处理外设寄存器在嵌入式系统开发中,经常需要与外设进行通信,通常通过读写特定的寄存器来实现。
某些寄存器的值可能会被硬件自动更新或其他事件触发,这时就需要使用volatile关键字来确保编译器不会对寄存器的读取和写入进行优化。
使用volatile关键字修饰寄存器变量,可以确保每次从寄存器读取值时都会从内存中读取,而不是使用之前的缓存值。
同时,在写入寄存器时,也会立即写入到内存,而不是推迟到某个优化时机。
4. 用途三:访问内存映射的硬件地址在嵌入式系统中,经常会有内存映射的硬件设备,将特定的内存地址映射到寄存器中。
这时,如果要读写这些映射的硬件地址,就需要使用volatile关键字。
使用volatile关键字修饰硬件地址变量,可以告诉编译器每次对地址的访问都是有副作用的,编译器不应对地址进行优化,而是直接进行读取或写入。
5. 注意事项使用volatile关键字修饰变量时,需要注意以下几点:•volatile关键字只能修饰全局变量和局部变量,不能用于修饰函数参数和类的成员变量。
•volatile修饰的变量不能被优化,可能会影响程序的性能。
•volatile关键字不能保证数据的一致性和原子性,仅仅保证变量的读取和写入操作是准确的。
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。
voliate关键字原理
voliate关键字原理在C 和C++ 中,"volatile" 关键字主要用于告诉编译器,该变量的值可能会在程序执行的过程中被意外地改变,而这种改变不是由当前执行线程引起的。
这样的变量通常是由硬件或其他线程、中断服务例程等异步操作修改的。
"volatile" 关键字的原理包括:1. **禁止编译器优化:**- 使用"volatile" 关键字告诉编译器,该变量的值可能会在程序执行的任何时刻被修改,因此编译器不应该对涉及到这个变量的代码进行优化。
这可以防止编译器在不清楚变量何时修改的情况下进行不必要的优化。
2. **避免寄存器缓存:**- 编译器通常会将变量的值缓存在寄存器中,以提高代码执行效率。
使用"volatile" 关键字可以告诉编译器,不要将变量值缓存在寄存器中,而是每次都从内存中读取,以确保获取的是最新的值。
3. **保证顺序性:**- 在多线程或并发编程中,"volatile" 关键字还可以确保指令的执行顺序,防止编译器对涉及"volatile" 变量的指令进行重排序。
这对于确保多线程环境下的正确性非常重要。
以下是一个简单的C++ 例子,演示了"volatile" 关键字的使用:```cpp#include <iostream>int main() {volatile int counter = 0;while (counter < 10) {// 模拟异步操作// 假设有其他线程在修改counter 的值counter++;std::cout << "Counter: " << counter << std::endl;}return 0;}```在这个例子中,"volatile" 用于确保编译器不会对`counter` 的值进行优化,并且每次循环都会从内存中重新读取最新的值。
语言中关于关键字volatile的用法
语言中关于关键字volatile的用法
在编程语言中,关键字“volatile”用于标记一个变量为“易变的”(即“易变量”),这意味着该变量可能会在程序执行期间受到意外或非预期的修改。
以下是有关“volatile”关键字的更多详细信息:
1. “易变性”:当一个变量被标记为“volatile”时,编译器不会对该变量进行优化,因为编译器无法预测该变量何时会被修改。
这意味着,每次访问该变量时,编译器都必须从内存中读取该变量的最新值。
2. 多线程环境下的使用:在多线程环境下,如果一个变量被多个线程共享,那么当该变量被修改时,其他线程可能无法及时得到该变量的最新值。
使用“volatile”关键字可以保证各个线程访问该变量时都能得到最新的值,从而避免了线程不同步问题。
3. 防止编译器优化:编译器在优化代码时,会尝试将一些变量存储在寄存器中,以提高程序的执行效率。
但是,如果一个变量被标记为“volatile”,编译器就会强制将该变量存储在内存中,以确保每次访问该变量时都能得到最新的值。
4. 使用注意事项:虽然“volatile”关键字可以保证变量的可见性,并防止编译器优化,但是它并不能保证线程安全。
如果一个变量在多个线程之间共享,并且同时会被读写,那么就需要使用更高级别的同步机制来保证线程安全。
总之,“volatile”关键字用于标记一个变量为易变的,可以保证变量的可见性,避免了线程不同步问题,并防止编译器优化。
但是,在使用时需要注意线程安全问题。
单片机c语音的volatile.英文描述
单片机c语言的volatile关键字详解在单片机程序开发中,我们经常会接触到volatile关键字,它在C语言中的使用有着特殊的含义。
本文将对volatile关键字进行详细的分析和解释,帮助读者更好地理解其作用和用法。
1. 什么是volatile关键字在C语言中,volatile是一种类型修饰符,用于声明一个变量是易变的(volatile)。
“易变”指的是该变量的值可以在程序的外部被修改,例如硬件、中断或者其它线程。
2. volatile关键字的作用通常情况下,编译器会对变量进行优化,例如将变量缓存在寄存器中以提高访问速度。
然而,对于volatile修饰的变量,编译器会禁止这种优化,确保每次对变量的访问都是从内存中读取,从而避免出现意外的错误。
3. volatile关键字的使用场景在单片机程序开发中,很多变量的值可能会被外部因素修改,例如中断服务程序会改变一些全局变量的值。
这时就需要使用volatile关键字来告诉编译器,这些变量是易变的,不要对其进行优化。
4. volatile关键字的注意事项虽然volatile可以告诉编译器不要对变量进行优化,但它并不能保证多线程访问时的原子性。
在多线程编程中,仍需要结合互斥锁等机制来保证变量的安全访问。
5. 示例代码以下是一个简单的示例代码,展示了volatile关键字的使用场景:```c#include <stdio.h>volatile int count;void updateCount(){count = 10;}int m本人n(){printf("Initial count: d\n", count);updateCount();printf("Updated count: d\n", count);return 0;}```在这段代码中,count被声明为volatile,确保其值在被updateCount函数修改后能够被正确地读取到。
volatile单片机中的作用
volatile单片机中的作用Volatile是单片机中的一个关键字,用于声明变量。
它告诉编译器该变量可能被意外地修改,因此不能对其进行一些优化处理。
Volatile变量的值不能被缓存到寄存器中,而应该每次从内存中读取。
Volatile变量在多线程编程中起着重要的作用,特别是在并发环境下。
下面将详细讨论volatile在单片机中的作用。
1. 提供内存屏障:volatile变量在写操作之后会提供一个内存屏障,确保该变量及其后续的操作对其他线程可见。
在多线程环境下,一个线程对volatile变量的写入操作对另一个线程的读操作是可见的。
这样可以避免出现数据不一致的情况。
2. 线程同步:在单片机中,多个线程可能同时访问共享的资源,如果这些资源没有被正确同步,可能会引发竞态条件和其他线程安全问题。
使用volatile关键字声明共享变量可以确保对共享资源的访问是有序的,从而避免竞争问题。
3. 中断处理:在单片机中,中断处理是非常重要的任务。
使用volatile变量可以确保中断服务程序(ISR)对共享变量的访问是正确的。
因为中断可以在任何时刻发生,所以使用volatile变量可以避免读取错误或不一致的值。
4. 优化阻塞:在单片机的一些任务中,可能需要等待一些条件的发生,然后再继续执行下一步操作。
使用volatile关键字可以告诉编译器,该变量的值可能被其他任务或中断修改,因此需要在每次读取时都重新从内存中读取,而不是使用缓存的值。
这可以避免阻塞条件无法被重新读取的问题。
5. 硬件接口访问:单片机通常会通过多个寄存器与外设进行通信。
使用volatile变量可以确保对这些寄存器的访问是直接的且不会被优化掉。
6. 编译器优化:使用volatile可以告诉编译器不要对该变量进行一些优化,以保证程序的正确性。
例如,编译器可能会将一些变量的读取操作进行优化,但是在一些场景下,这样的优化可能会导致问题。
使用volatile关键字可以禁止编译器对这些变量进行优化。
关键字volatile的含义
volatile 的意思是“易失的,易改变的”。
这个限定词的含义是向编译器指明变量的内容可能会由于其他程序的修改而变化。
通常在程序中申明了一个变量时,编译器会尽量把它存放在通用寄存器中,例如ebx。
当CPU把其值放到ebx中后就不会再关心对应内存中的值。
若此时其他程序(例如内核程序或一个中断)修改了内存中它的值,ebx中的值并不会随之更新。
为了解决这种情况就创建了volatile限定词,让代码在引用该变量时一定要从指定位置取得其值。
关键字volatile有什么含意?并给出三个不同的例子。
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:intsquare(volatile int *ptr){return *ptr * *ptr;}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。
对C语言的volatile关键字的理解
对C语⾔的volatile关键字的理解volatile在英语的意思是:挥发性的, 不稳定的, 易变的. 在编程中不是是很容易被理解的它, 加上平常很少被⽤到, 再加上它更多地被⽤于硬件编程⽅⾯,所以就更加让⼀些⼈琢磨不透了.总之, 作为⼀个变量类型修饰符, volatile的作⽤就是被设计⽤来修饰被不同线程访问和修改的变量. 在原⼦操作中同样会⽤到. 如果没有它, 很有可能使得编程写的多线程程序出现不可预期的错误, 也可能因为编译器的各种优化⽽导致编译后的结果表达了不同的意思, 使得程序出现难以发现的错误.被volatile修饰的变量是说这个变量可能会被意想不到地被改变, 这样, 编译器就不会在编译会访问该变量的语句的时候, 依然使⽤保存在某个寄存器的值来加快速度, 取⽽代之的是, 每次都从该变量的原始地址处重新读取该变量的值, 这样就能使得取到的值总是是"最新"的, 真正意义上的最新. 区别在于:如果编译器在编译涉及到访问某个变量的值的时候, 它会把被频繁访问的变量保存到CPU的寄存器中供复⽤, 以加快再次访问变量的速度. 但是, 该值是从CPU的寄存器中取出的, 它虽然是最原始的值, 但如果在其它时间, 其它地点的程序如果修改了该变量的值, 那么编译器拿到的值就是⼀个"过时"的值, 这样就会出现错误. 其它时间可以是CPU的线程调度, 其它地点可以是另⼀个线程的代码.下⾯看⼀点C语⾔例⼦.int main(void){int i;i = 1;i = 2;return i;}在Debug模式(⽆任何优化)下, ⽣成的32位汇编代码(省略其它代码)为:; i = 1mov dword ptr[ebp-4],1; i = 2mov dword ptr[ebp-4],2; return imov eax,dword ptr[ebp-4]ret可见, 对i的每次赋值都会产⽣⼀条汇编语句来对应, 这完全同C程序意思.⽽当⽣成模式改成Release(优化被打开; 可能需要在项⽬设置中钩上"⽣成调试信息")后,对应如下(省略其它代码):mov eax,2ret可见, 多余的赋值代码都被优化掉了, 这就是编译器的优化措施.好的, 我们再把源代码改成如下形式:int main(void){volatile int i;i = 1;i = 2;return i;}修改后, Debug⽣成的汇编代码没有变化, 但Release⽣成的代码却变成了:push ecxmov dword ptr[esp],1mov dword ptr[esp],2mov eax,dword ptr[esp]pop ecx可见, 加了volatile后, 就算打开优化, 编译器也不会作优化, 每次取值都是重新取值, 虽然在这⾥所有语⾔直接⼀条return 2;就可以代替, 但编译器却没有那样做~另⼀个典型的例⼦, 可能很多⼈⽤于延时,测试速度:int i;for(i=0; i<10000; i++);。
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三个例子
volatile三个例子一、什么是v o l a t i l e?在J av a中,关键字v o la ti le用于修饰变量,表示该变量具有可变性。
一个被v ol at il e修饰的变量,对所有线程都是可见的。
也就是说,当一个线程更改了vo la ti l e变量的值时,其他线程可以立即看到这个变化。
本文将通过三个简单的例子来说明vo la ti l e的用途和特性。
二、使用v olatile解决变量可见性问题在多线程环境下,变量的可见性是一个关键问题。
考虑以下代码:p u bl ic cl as sE xa mpl e{p r iv at ev ol at il ebo o le an fl ag=f al se;p u bl ic vo id ch an geF l ag(){f l ag=t ru e;}p u bl ic vo id pr in tFl a g(){w h il e(!f la g){//无限循环等待fl ag变为t ru e}S y st em.o ut.p ri ntl n("Fl ag is tr ue");}}在上述例子中,一个线程调用c ha ng eF la g方法将f lag设置为t ru e,另一个线程调用p rin t Fl ag方法检查fla g的值。
如果没有使用v o la ti le修饰fl ag变量,则可能会出现问题:pr in tF lag可能会陷入无限循环,因为它无法看到变量f la g的改变。
但是,使用vo l at il e修饰f la g变量后,该问题将得到解决,因为f la g的变化对所有线程是可见的。
三、使用v olatile实现双重检查锁定双重检查锁定是一种常见的线程安全的单例模式实现方式。
下面是一个使用v ol at il e实现双重检查锁定的例子:p u bl ic cl as sS in gle t on{p r iv at es ta ti cv ola t il eS in gl et on ins t an ce;p r iv at eS in gl et on(){//私有构造函数}p u bl ic st at ic Si ngl e to ng et In st an ce(){i f(i ns ta nc e==n ull){s y nc hr on iz ed(S ing l et on.c la ss){i f(i ns ta nc e==n ull){i n st an ce=n ew Si ngl e to n();}}}r e tu rn in st an ce;}}在上述例子中,如果不使用v ol at il e修饰i ns ta nc e变量,可能会导致多个线程同时通过第一个if语句,然后由于sy nc hr oni z ed关键字的加锁操作,只有一个线程能够创建S ing l et on对象。
volatile在c语言中的作用
在C语言中,volatile 关键字用于说明一个变量是“易失的(volatile)”,即该变量的值可能随时发生变化,需要每次都从内存中读取最新的值而不是使用缓存。
通常情况下,编译器会对变量进行优化,尝试尽可能少的访问内存,从而提高程序的性能。
但是这种优化可能导致程序出现意外的行为,特别是在多线程或者并发环境下。
volatile 关键字可以告诉编译器不要对该变量做优化,而应该每次都从内存中读取最新的值。
这样可以确保在多个线程或者并发环境下,变量的值总是最新的,避免出现数据同步问题。
volatile 关键字还可以被用于描述一个指针类型的变量。
当一个指针被声明为volatile 类型时,它所指向的对象也被认为是易失的。
这个特性主要用于和硬件交互,在一些嵌入式系统编程中非常常见。
总结来说,volatile 关键字在 C 语言中作用如下:
阻止编译器对变量的优化,确保每次访问变量都能够读取最新的值。
可以用于多线程或者并发环境下确保变量的值是正确的。
可以用于描述一个指针类型的变量,防止编译器对指针所指向的对象进行优化。
java volatile实现原理
java volatile实现原理
Java中的volatile关键字是用来确保多线程环境中变量的可见性和有序性的。
其实现原理可以简要概括为以下几个方面:
1.可见性:当一个线程修改了一个volatile变量的值,新值对于其他
线程来说是立即可见的。
这是通过禁止指令重排序优化来实现的。
在写入volatile变量时,会清空CPU的指令缓存,使得写入操作立即生效,并被其他线程立即感知。
在读取volatile变量时,也会清空CPU的指令缓存,使得读操作能够获取到最新的值。
2.有序性:volatile关键字可以防止指令重排序优化。
编译器和处理
器在进行指令优化时,可能会对指令进行重排序,以提高执行效率。
但是,在一些情况下,这种重排序可能导致多线程环境下的数据不一致问题。
通过将变量声明为volatile,可以禁止编译器和处理器对其进行重排序优化,从而保证多线程环境下的数据一致性。
需要注意的是,虽然volatile关键字可以解决可见性和有序性问题,但是它并不能解决原子性问题。
如果需要实现原子性操作,需要使用synchronized关键字或其他同步机制。
C语言关键字-volatile
C语⾔关键字-volatile 1、C语⾔关键字volatileC 语⾔关键字volatile(注意它是⽤来修饰变量⽽不是上⾯介绍的__volatile__)表明某个变量的值可能在外部被改变,因此对这些变量的存取不能缓存到寄存器,每次使⽤时需要重新存取。
该关键字在多线程环境下经常使⽤,因为在编写多线程的程序时,同⼀个变量可能被多个线程修改,⽽程序通过该变量同步各个线程,例如:DWORD __stdcall threadFunc(LPVOID signal){int* intSignal=reinterpret_cast<int*>(signal);*intSignal=2;while(*intSignal!=1)sleep(1000);return 0;}该线程启动时将intSignal 置为2,然后循环等待直到intSignal 为1 时退出。
显然intSignal的值必须在外部被改变,否则该线程不会退出。
但是实际运⾏的时候该线程却不会退出,即使在外部将它的值改为1,看⼀下对应的伪汇编代码就明⽩了:mov ax,signallabel:if(ax!=1)goto label对于C编译器来说,它并不知道这个值会被其他线程修改。
⾃然就把它cache在寄存器⾥⾯。
记住,C 编译器是没有线程概念的!这时候就需要⽤到volatile。
volatile 的本意是指:这个值可能会在当前线程外部被改变。
也就是说,我们要在threadFunc中的intSignal前⾯加上volatile关键字,这时候,编译器知道该变量的值会在外部改变,因此每次访问该变量时会重新读取,所作的循环变为如下⾯伪码所⽰:label:mov ax,signalif(ax!=1)goto label。
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。
c++ volatile用法
c++ volatile用法C++中,关键字volatile用于标记一个对象为易变的(volatile object),其值可能被意外或非顺序的方式改变。
大多数情况下,对象的改变都是通过执行一个操作而引起的(如写入内存或寄存器)。
有些可能会改变对象的值的过程无法通过编译器以及程序员了解,这种情况下就需要使用volatile关键字。
本文将会介绍volatile的用法及其注意事项。
1. volatile的使用方式在C++中,关键字volatile有以下两种用法:1)对于一个变量或对象,加上关键字volatile时,意义是告诉编译器该变量或对象是可能被意外更改的。
例如:```cppvolatile int counter;```上面这段代码表明,counter变量可能会在程序执行时被意外更改,比如被其他线程修改。
为了保证读取到counter的值的正确性,我们需要在所有有可能访问该变量的地方都加上volatile的关键字。
2)在函数参数中使用关键字volatile时,表示该参数的指针是可用于访问可更改的内存块(例如硬件寄存器)的。
例如:```cppvoid function(volatile int *ptr);```上面这个函数声明表明,该函数可能更改指针ptr指向的内存块的值。
由于volatile 关键字阻止编译器优化掉代码以最大限度地利用寄存器,因此该函数应该尽量避免调用频繁或性能要求高的情况。
2. volatile的实现方式volatile在底层的实现方式是通过在对应的机器指令中加入一些特殊的处理指令,表示该指令不能被优化或重排,必须按程序顺序执行。
3. volatile的注意事项1)不要将volatile用于所有地方虽然volatile可以强制编译器不对程序优化,但是过度使用或误用volatile会导致程序运行效率降低,甚至产生一些未知的错误。
我们应该尽可能地使用const关键字替代volatile,只在必须要使用volatile时才使用。
c++ volatile 原理
c++ volatile 原理
C++中的`volatile`关键字用于告诉编译器不要对变量进行优化,以确保每次访问都是从内存中读取或写入。
在C++中,默认情况下,编译器为了提高性能可能会对变量
进行优化,比如将变量存储在CPU寄存器中。
这样就有可能
导致多线程或硬件设备之间的数据同步问题,因为其他线程或设备无法感知到变量的变化。
而`volatile`关键字的作用就是告诉编译器,该变量可能会被外
部因素(比如其他线程或硬件)修改,将变量的读取和写入操作放在编译器的优化范围之外。
这样,每次访问该变量时,编译器都会从内存中读取或写入。
`volatile`关键字的原理是通过向底层生成的汇编代码中插入特
殊的指令来实现。
这些指令告诉CPU不要对标记为`volatile`
的变量进行优化,强制对变量进行内存读取或写入操作。
需要注意的是,`volatile`关键字只能保证对单个变量的操作具
有原子性,对于复杂的操作,还需要使用其他同步机制(如互斥锁、原子操作等)来保证线程安全。
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void base(){};
void fun();
#endif
#include "fun.h"
void fun()
{
base();
}
#include "fun.h"
int main()
{
fun();
return 0;
}
好,然后gcc一下
gcc -c main.c (通过)
C头文件声明和实现分开(2010-03-04 14:17:25)转载标签: 杂谈 分类: C语言
在C语言里面,有时候为了方便(方便的同义词是偷懒),函数就直接在头文件里面实现了。那么这样子有什么问题呢?
下面举个例子,这个例子只有3个文件
#ifndef FUN_H
#define FUN_H
如何解决呢,为了实现“声明和实现分开”这个目标最好就是把这个base函数的函数体移到源文件里面。如果由于某种原因真的要放在头文件中...也可以。
用static声明就可以了,静态函数的作用域是文件,而不是全局。比如,
上面的例子将头文件里面的void base(){}改成static void base(){},那就OK。这个static在c语言中的用法可以google下,上面的资料好多很详细滴。
解决方法呢,当然就是常见的#ifndef...#define...#endif组合了。不过要把前两个写在头文件的开头(一定是开头),最后一个写在最末尾。
这样的话,第一次展开a.h b.h c.h的时候就已经定义了宏,到了c.h中的#include "a.h"时候,遇到了#ifndef,由于这个宏在上一次展开时已经定义了,所以这部分就跳过去了。也就是每个头文件最多只在每个源文件里面包含一次。
但是即使编译链接没有问题,循环依赖也会降低开发效率,为什么?因为文件都在依赖,比如某一天,要改变a.h的一部分内容,然后所有依赖于a.h b.h c.h的文件都得重新编译...链接;所以现在的C++有“前向声明”的技巧可以缓解这个问题。(缓解并不是解决。)而JAVA运用的import机制就很好的解决了这个问题,真正实现了“实现与声明相分离”这个目标。
顺便说说头文件的循环依赖的问题。
比如有三个头文件a.h b.h c.h,a.h里面有#include "b.h",b.h里面有#include "c.h", c.h里面有#include "a.h",那就会造成文件的循环依赖,后果是什么呢?
比如有个文件a.c,上面有#include "a.h",那在a.c文件编译之前,预处理程序就会不断的把这三个头文件的内容复制过来,超过了一定的数量,就会导致“头文件数太多”的编译错误。
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vola
gcc -c fun.c (通过)
gcc -o main main.o fun.o (链接错误)
出现错误...“base()函数重定义!”
为什么重定义呢?因为#include是预处理部分,在编译之前由预处理程序在这个部分复制头文件的内容过来。所以在编译时接程序就不知道链接那个定义好了(二义性啊)
PS:我把代码放到vs2005中去实践了下,结果并不是和他一样,没有volatile时,debug和release都是10,10
说明代码都优化了,都没有从内存地址去取值,而是从寄存器中取值
加上volatile后,release是10,32而debug还是10,10
说明只有在Release时,volatile的作用才体现出来。
tile可以保证对特殊地址的稳定访问。 注意,在vc6中,一般调试模式没有进行代码优化,所以这个关键字的作用看不出来。下面
通过插入汇编代码,测试有无volatile关键字,对程序最终代码的影响: 首先,用classwizard建一个win32 console工程,插入一个voltest.cpp文件,输入下面的
使用该关键字的例子如下: int volatile nVint; 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
代码: #i nclude <stdio.h> void main() { int i=10; int a = i; printf("i= %d\n",a);
//下面汇编语句的作用就是改变内存中i的值,但是又不让编译器知道 __asm { mov dword ptr [ebp-4], 20h } int b = i; printf("i= %d\n",b); } 然后,在调试版本模式运行程序,输出结果如下: i = 10 i = 32 然后,在release版本模式运行程序,输出结果如下: i = 10 i = 10 输出的结果明显表明,release模式下,编译器对代码进行了优化,第二次没有输出正确的i值。
volatile关键字(2010-03-04 14:13:04)转载标签: 杂谈 分类: C语言
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。