Question

volatile关键字是否可以跨线程强制实施可见性？例如：

volatile int bar;
mutex mut;

void foo()
{
    bar = 4;

    // (*) Possible other thread changes to `bar`. No instructions here,
    // just time that passes.

    lock(&mut);

    // (1) If 'bar' had _not_ been declared 'volatile', would the compiler
    // be allowed to assume 'bar' is '4' here?
    //
    // (2) If 'bar' _is_ declared 'volatile', the compiler is 
    // forced to add the necessary instructions such that changes to
    // 'bar' that may have occurred during (*) are visible here.

    unlock(&mut)
}

不询问原子性或排序（我假设任何合理的lock(mutex)实现添加适当的内存和编译器围栏，适用于架构） - 只是一个可见性问题。

Answer 1

即使您没有将bar标记为volatile，编译器也无法确定该值是否同时未被修改，因为它是全局值。

所以它必须再次读取它（调用互斥函数，它可以是访问bar并更改它的任何函数），是否可以是volatile。

对于local值，绑定，例如，在硬件寄存器上的绑定可能会有所不同，而且可能与程序执行无关，而volatile关键字是必需的。

Answer 2

（1）如果'bar'将声明为'volatile'，编译器是否会可以假设'bar'在这里是'4'吗？

volatile的属性很容易理解：每次都从内存位置读取它而不优化任何相关的内容。无论是否存在多个线程，volatile变量仍然保持相同的属性。

这是否意味着volatile跨线程强制执行“可见性”？

它可能会作为其财产的副作用。但在多线程程序中这不是必需的。使用适当的同步原语（例如互斥锁或原子变量），编译器必须跨不同的线程强制执行对象中的可见性或最后存储的值。这是C11和POSIX线程中的情况。支持多线程程序的编译器应该能够生成代码正确的代码，强制执行此操作而不需要volatile。所以，答案是否定的;在多线程程序中不需要volatile来强制更改对象（变量）。

C易失性存储器模型

2 个答案: