volatile关键字的使用

volatile变量直接在CPU和内存之间交换，不通过一级、二级缓存。

考虑下面的代码：

代码：

class Gadget
{
public:
    void Wait() 
    {
        while (!flag_)
        {
            Sleep（1000); // sleeps for 1000 milliseconds
        }
    }
void Wakeup()
{
    flag_ = true;
}
//...
private:
    bool flag_;
};

上面代码中Gadget::Wait的目的是每过一秒钟去检查一下flag_成员变量，当flag_被另一个线程设为true时，该函数才会返回。至少这是程序作者的意图，然而，这个Wait函数是错误的。

假设编译器发现Sleep（1000）是调用一个外部的库函数，它不会改变成员变量flag_，那么编译器就可以断定它可以把flag_缓存在寄存器中，以后可以访问该寄存器来代替访问较慢的主板上的内存。这对于单线程代码来说是一个很好的优化，但是在现在这种情况下，它破坏了程序的正确性：当你调用了某个Gadget的Wait函数后，即使另一个线程调用了Wakeup，Wait还是会一直循环下去。这是因为flag_的改变没有反映到缓存它的寄存器中去。编译器的优化未免有点太……乐观了。

在大多数情况下，把变量缓存在寄存器中是一个非常有价值的优化方法，如果不用的话很可惜。C和C++给你提供了显式禁用这种缓存优化的机会。如果你声明变量是使用了volatile修饰符，编译器就不会把这个变量缓存在寄存器里——每次访问都将去存取变量在内存中的实际位置。这样你要对Gadget的Wait/Wakeup做的修改就是给flag_加上正确的修饰：

class Gadget
{
public:
    //... as above ...
private:
    volatile bool flag_;
};

posted on 2014-04-15 15:47 上海—Michael 阅读(215) 评论(0) 编辑收藏举报