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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。
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。
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。
在
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。
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。
volatile的用法及原理Volatile的用法及原理Volatile是C语言中的一个关键字，用于告诉编译器该变量是易变的，需要在每次访问时都从内存中读取，而不是从寄存器中读取。
这个关键字通常用于多线程编程中，以确保线程之间的可见性和一致性。
在多线程编程中，由于线程之间的执行顺序是不确定的，因此可能会出现一个线程修改了某个变量的值，但是另一个线程并没有及时地看到这个变化，导致程序出现错误。
这种情况被称为“竞态条件”，可以通过使用Volatile关键字来避免。
Volatile的原理是告诉编译器不要对该变量进行优化，每次访问都要从内存中读取最新的值。
这样可以确保多个线程之间对该变量的访问是同步的，避免了竞态条件的出现。
在C语言中，Volatile关键字可以用于变量、指针和结构体等数据类型。
例如，下面的代码定义了一个Volatile变量：```volatile int count = 0;```在多线程编程中，如果一个线程需要修改count的值，可以使用原子操作来保证线程安全。
例如，下面的代码使用了GCC提供的原子操作来实现对count的自增操作：```__sync_fetch_and_add(&count, 1);```这个操作会保证在多线程环境下，对count的自增操作是原子的，不会出现竞态条件。
需要注意的是，Volatile关键字只能保证对单个变量的访问是同步的，不能保证多个变量之间的同步。
如果需要保证多个变量之间的同步，可以使用互斥锁、条件变量等同步机制。
Volatile关键字是多线程编程中非常重要的一个关键字，可以保证线程之间的可见性和一致性，避免竞态条件的出现。
在使用Volatile 关键字时，需要注意其原理和使用方法，以确保程序的正确性和性能。
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。
extern static const volatile 的用法与应用场景在C/C++编程中，extern、static、const和volatile这四个关键字常常被组合使用，以实现一些特殊的效果。
这些关键字在编译和链接过程中起着重要的作用。
本文将详细介绍extern static constvolatile的用法，并列举一些应用场景。
一、extern关键字extern关键字用于声明一个变量或函数在别的文件中存在。
它告诉编译器在其他地方寻找这个变量或函数的定义。
二、static关键字static关键字用于给变量或函数添加静态属性。
静态变量和函数的作用域只限于定义它的文件，不能被其他文件访问。
这使得它们在编译时就可以被优化，并且可以在程序的多个实例之间共享。
三、const关键字const关键字用于声明一个变量或对象为常量。
它告诉编译器这个值一旦赋值后就不能改变。
const关键字可以提高代码的可读性和正确性，因为它防止了程序员无意间改变变量的值。
四、volatile关键字volatile关键字用于告诉编译器，引用的变量可能会被意想不到地改变。
这在处理硬件接口或者与外部设备交互时非常有用，因为这些设备的状态可能会被外部因素（如时间或其他硬件事件）意外地改变。
extern static const volatile的组合用法是指在一个文件中使用extern关键字声明另一个文件中定义了const和volatile属性的变量或函数，这在多个源文件共享资源时非常有用。
应用场景：1. 跨文件共享资源：当需要在多个源文件中共享数据或函数时，可以使用extern关键字来声明这些数据或函数在其他文件中定义。
2. 编译时优化：由于static关键字的作用，这些静态的const 和volatile变量或函数在编译时就可以被优化，并且在多个实例之间共享。
这对于资源有限的嵌入式系统等场景非常有用。
3. 硬件交互：在与外部硬件设备交互时，需要处理硬件状态的意外改变。
volatile的作用一个定义为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：int square(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。
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){int a,b;a = *ptr;b = *ptr;return a * b;}由于*ptr的值可能被意想不到地该变，因此a和b可能是不同的。
结果，这段代码可能返不是你所期望的平方值！正确的代码如下：long square(volatile int *ptr){int a;a = *ptr;return a * a;}讲讲我的理解：（欢迎打板子...~~！）关键在于两个地方：1. 编译器的优化 (请高手帮我看看下面的理解)在本次线程内, 当读取一个变量时，为提高存取速度，编译器优化时有时会先把变量读取到一个寄存器中；以后，再取变量值时，就直接从寄存器中取值；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，以便保持一致当变量在因别的线程等而改变了值，该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当该寄存器在因别的线程等而改变了值，原变量的值不会改变，从而造成应用程序读取的值和实际的变量值不一致举一个不太准确的例子：发薪资时，会计每次都把员工叫来登记他们的银行卡号；一次会计为了省事，没有即时登记，用了以前登记的银行卡号；刚好一个员工的银行卡丢了，已挂失该银行卡号；从而造成该员工领不到工资员工－－原始变量地址银行卡号－－原始变量在寄存器的备份2. 在什么情况下会出现(如1楼所说)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补充： volatile应该解释为“直接存取原始内存地址”比较合适，“易变的”这种解释简直有点误导人；“易变”是因为外在因素引起的，象多线程，中断等，并不是因为用volatile修饰了的变量就是“易变”了，假如没有外因，即使用volatile定义，它也不会变化；而用volatile定义之后，其实这个变量就不会因外因而变化了，可以放心使用了；大家看看前面那种解释（易变的）是不是在误导人－－－－－－－－－－－－简明示例如下：－－－－－－－－－－－－－－－－－－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。
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volatile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，输入下面的代码：>>＃i nclude <stdio.h>void main(){int i=10;int a = i;printf("i= %d",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",b);}然后，在调试版本模式运行程序，输出结果如下：i = 10i = 32然后，在release版本模式运行程序，输出结果如下：i = 10i = 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。
下面，我们把 i的声明加上volatile关键字，看看有什么变化：＃i nclude <stdio.h>void main(){volatile int i=10;int a = i;printf("i= %d",a);__asm {mov dword ptr [ebp-4], 20h}int b = i;printf("i= %d",b);}分别在调试版本和release版本运行程序，输出都是：i = 10i = 32这说明这个关键字发挥了它的作用！－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－volatile对应的变量可能在你的程序本身不知道的情况下发生改变比如多线程的程序，共同访问的内存当中，多个程序都可以操纵这个变量你自己的程序，是无法判定合适这个变量会发生变化还比如，他和一个外部设备的某个状态对应，当外部设备发生操作的时候，通过驱动程序和中断事件，系统改变了这个变量的数值，而你的程序并不知道。
对于volatile类型的变量，系统每次用到他的时候都是直接从对应的内存当中提取，而不会利用cache当中的原有数值，以适应它的未知何时会发生的变化，系统对这种变量的处理不会做优化——显然也是因为它的数值随时都可能变化的情况。
--------------------------------------------------------------------------------典型的例子for ( int i=0; i<100000; i++);这个语句用来测试空循环的速度的但是编译器肯定要把它优化掉，根本就不执行如果你写成for ( volatile int i=0; i<100000; i++);它就会执行了volatile的本意是“易变的”由于访问寄存器的速度要快过RAM，所以编译器一般都会作减少存取外部RAM的优化。
比如：static int i=0;int main(void){...while (1){if (i) dosomething();}}/* Interrupt service routine. */void ISR_2(void){i=1;}程序的本意是希望ISR_2中断产生时，在main当中调用dosomething函数，但是，由于编译器判断在main函数里面没有修改过i，因此可能只执行一次对从i到某寄存器的读操作，然后每次if判断都只使用这个寄存器里面的“i副本”，导致dosomething 永远也不会被调用。
如果将将变量加上volatile修饰，则编译器保证对此变量的读写操作都不会被优化（肯定执行）。
此例中i 也应该如此说明。
一般说来，volatile用在如下的几个地方：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；另外，以上这几种情况经常还要同时考虑数据的完整性（相互关联的几个标志读了一半被打断了重写），在1中可以通过关中断来实现，2中可以禁止任务调度，3中则只能依靠硬件的良好设计了。
