关于c++中的volatile

1.一般用于修饰指针，该指针指向内容“易变”的内存；用volatile的话，是为了告诉编译器，不要去做编译优化，在使用这个存储块的时候必须每次都从指向的内存处拿东西；

例子：循环多次从一个指针中取内容，编译器觉得既然多次重复的取一个指针的内容，那干脆就把指针的内容放在寄存器里（寄存器是CPU的一个组分），这样可以快速的拿到想要的数据；但是，指针指的内存里边的内容可能会发生变化（内容发生变化，不是指针指向发生变化），你为了每次都拿到最新鲜的指针内容，需要保证每次都去内存（而非寄存器）中重新取，这个时候就需要volatile【易变的; 无定性的】；

 

2 volatile类型的变量读取直接从内存读，不经过寄存器；写入(修改)也直接写入内存，通知（编译器）,我这个用volatile修饰的变量，无论读写，都是直接操作内存的，任何寄存器中对该变量的保存都是无效的，无用的；但是，这个修饰符不能替代互斥锁，因为它不能保证操作的原子性。就是说同一把锁，在不同位置锁住共享变量进行操作的时候，可以保证锁的范围内，是原子性的操作，运行途中不被打断【这个打断指的是其他线程操作共享变量，指的是有共享资源的地方的打断】，但是volatile不能保证变量的操作是原子性的，就可能出现变量的值异常；---所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作；这种操作一旦开始，就一直运行到结束；

譬如网上都在说的自增，读取变量到累加寄存区，然后把值再写回到内存；一个i++，需要三步->读，改，写回；其中的“改”不是直接在内存中操作volatile变量的，这就会造成不同线程并发操作后数值异常；

i++：{mov,//从内存移动到寄存器

add ,//从给变量做加1操作（寄存器中的变量不是最终的有效值，不同线程可以在寄存器中对该变量的备份进行多次加法）

mov //寄存器的值写回内存}

然后，如果多个线程都在对volatile str =0；做 str++，那结果就不会准，会出现最终的累加结果，不等于累加次数的

 

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3存储

寄存器(register)（转自https://blog.csdn.net/qq_31813549/article/details/89928157）

寄存器是距离CPU最近、访问数据速度最快的存储介质，用来做一些最基本的指令和地址存储。寄存器从内存中获取数据，然后在CPU中进行处理，处理完后又将数据暂时存放在寄存器中，再从寄存器传输到内存中。寄存器不需要很大容量，但是必须有匹配CPU的数据传输速度，所以它被集成在了CPU内部以节省数据传输的时间，是CPU的一部分。寄存器具有高性能、高耗电的特点，所以造价成本较高。

缓存(cache)

缓存是CPU和内部存储设备之间的桥梁

如果你的程序要获取的数据刚好在寄存器中，则你可以直接获得该数据。如果在内存中，则需50-200个周期。可见速度差别非常大。如果每次寄存器都从内存中去读取数据，则耗费时间将会相当多。为了弥补这一速度差异，工程师们设计了“缓存”这一工作方式。CPU频繁访问的数据被存储在了缓存中。CPU要获取数据时，首先访问缓存，如果命中则得到数据，如果没有命中则再去访问内存。至于缓存怎么判断哪些数据是会被频繁访问的，这就涉及到相关的算法问题了。

内存(DRAM)

内存是CPU和外部存储设备之间的桥梁，用来存放那些将要被CPU处理的数据，以及与外部设备交换数据,分为ROM和RAM（只读存储器，随机存储器）

 

固态硬盘(solid state disk)

固态硬盘是通过固态的电子存储芯片阵列制成的硬盘,包括主控芯片,闪存颗粒,缓存颗粒

主控芯片:合理调配数据在各个闪存芯片上的负荷,承担闪存芯片和外部SATA接口之间的数据中转,主控芯片直接决定了数据处理的速率和芯片的使用寿命

闪存颗粒:主要的数据存储单元. 断电后数据可保存下来. 是一种外部存储器, 多用于照相机,音乐播放器,手机SD卡等. 闪存可以划分为:

SLC（单层式存储），单层电子结构，写入数据时电压变化区间小，寿命长，读写次数在10万次以上，造价高，多用于企业级高端产品。
MLC（多层式存储），使用高低电压的而不同构建的双层电子结构，寿命长，造价可接受，多用民用高端产品，读写次数在5000左右。
TLC（三层式存储），是MLC闪存延伸，TLC达到3bit/cell。存储密度最高，容量是MLC的1.5倍。 造价成本最低， 使命寿命低，读写次数在1000~2000左右，是当下主流厂商首选闪存颗粒。
缓存颗粒:内存和SSD之间数据交换的数据速率的缓冲

机械硬盘

机械硬盘是通过磁头和磁盘等机械设备构建的存储设备；是长期联机存储数据的主要介质。为了能够访问数据，系统必须将数据从磁盘移到内存。完成处理后，数据要写回磁盘。