C＃ - 作为关键字真的需要“易变”吗？

Question

当我更深入地阅读volatile关键字的含义时，我一直对自己说“这是进入实施的方式，这不应该是高级别的一部分编程语言“。
我的意思是，CPU缓存数据这一事实应该对JIT编译器感兴趣，而不是C＃程序员。

可选的替代方案可能是属性（例如，VolatileAttribute）。

您怎么看？

Answer 1

我认为你是侧面追踪的。所有关于缓存等技术的东西都是尝试用低级术语解释它的一部分。 volatile的功能描述是“我可能会被共享”。鉴于默认情况下线程之间没有任何东西可以共享，这并不奇怪。而且我认为基本上足以保证属性上的关键字，但我认为它很大程度上受到历史决策的影响（C ++）

替换/优化它的一种方法是使用VolatileRead（）和VolatileWrite（）调用。但这更像是“实施”。

Answer 2

嗯，我当然同意，这样的实现细节暴露是非常可怕的。然而，它与 lock 关键字所暴露的完全相同的细节类型。我们仍然远离那个错误生成器，从我们的代码中完全删除。

硬件人员有很多工作要做。 volatile关键字对许多具有弱内存模型的CPU内核很重要。市场对他们并不友好，Alpha和Itanium表现不佳。不完全确定原因，但我怀疑为这些内核编写实线程代码的难度与它有很大关系。搞错是调试的噩梦。关于volatile的MSDN Library文档中的措辞适用于这些类型的处理器，否则它对于x86 / x64内核来说是非常不合适的，并且使关键字的效果远远超过实际情况。 Volatile只是防止变量值存储在那些内核的CPU寄存器中。

不幸的是，在非常选择的情况下，volatile仍然在x86核心上很重要。我还没有找到任何证据表明它在x64核心上很重要。据我所知，并且SSCLI20中的源代码支持，Opcodes.Volatile指令是x64抖动的无操作，既不改变编译器状态也不改变任何机器代码。那是正确的方向。

通用建议是，无论您在考虑使用volatile，使用锁或其中一个同步类都应该是您的首要考虑因素。避免他们尝试优化您的代码是一种微观优化，当您的程序出现线程竞争问题时，您将失去的睡眠量会失败。

Answer 3

使用属性是可以接受的，如果是相反的方式，也就是说，编译器会假设所有变量都是易失性的，除非明确标记一个属性，说它是安全的。这对于表现来说是非常不利的。

因此，假设由于在编译器视图之外更改了变量的值是一种异常，编译器会认为它没有发生。

然而，可能在一个程序中发生，因此语言本身必须有一种显示方式。

此外，您似乎对“实施细节”感到困惑。该术语指的是编译器背后的事情。这不是这种情况。 您的代码正在修改编译器视图之外的变量。如果它在你的代码中，它将永远是真的。因此，语言必须能够表明这一点。

Answer 4

IIIRC，在C ++中volatile主要是关于内存映射的I / O而不是缓存。如果您两次阅读相同的端口，您会得到不同的答案。尽管如此，我同意你的评估，即在C＃中将其作为属性更清晰地表达。

另一方面，C＃中volatile的大多数实际用途无论如何最好被理解为线程锁定，因此volatile的选择可能有点不幸。

编辑：只需添加：两个链接以显示在C / C ++中`volatile是explicitly not用于多线程。

Answer 5

c＃中的{p> volatile会发出正确的障碍或围栏，这对程序员进行多线程工作很重要。请记住，编译器，运行时和处理器都可以在某种程度上重新排序读/写（每个都有自己的规则）。虽然CLR 2.0具有比EC ECMA指定的更强的内存模型，但CLR内存模型仍然不是最严格的内存模型，因此您需要在C＃中使用volatile。

作为一个属性，我认为你不能在方法体内使用属性，所以关键字是必要的。