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C 中的 volatile int 与 std::atomic一样好吗？ C++0x 的？

发布于 2024-11-19 06:42:41 字数 269 浏览 3 评论 0原文

我的程序中需要有原子变量。以前我使用的是 std::atomic，但我现在工作的平台没有支持 C++0x 的 g++ 编译器。我使用了 volatile int ，它似乎有效，因为我在测试它的多核系统中还没有遇到竞争条件。

我的问题是 volatile int 是否像 std::atomic 一样atomic？另外，它是否会产生内存障碍（我也需要）？

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佞臣 2024-11-26 06:42:42

不。易失性与多线程无关。它不会强制执行内存屏障（尽管有些编译器可能会选择添加该屏障），并且它不保证对非易失性对象的读/写重新排序。

添加了易失性来支持写入内存映射的硬件 I/O 寄存器，在这种情况下，重要的是您的写入不会被优化，但没有精确的顺序保证。需要非易失性读/写。

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蛮可爱 2024-11-26 06:42:42

易失性变量并不意味着内存屏障，并且没有 std::atomic 的 exchange 或 compare_exchange_* 操作。它们确实避免了编译器在机器代码级别将一个负载提升为多个负载（反之亦然，对于存储也类似），但仅此而已。

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如果您没有 std::atomic，您可能需要使用 boost::atomic，或者使用您所使用的任何编译器提供的低级屏障和原子操作原语。

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画尸师 2024-11-26 06:42:42

我看到你在一些评论中询问 GCC，就在这里。

GCC 用于原子内存访问的内置函数

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昔梦 2024-11-26 06:42:42

易失性基本上告诉编译器它不能对特定内存位置中的内容做出假设。例如，

bool test = true;
while(!test)
{
    /* do something (e.g. wait) */
}

编译器可能会优化整个 while，因为它假设 test 始终为 true。然而，如果 test 在某个时刻将从其他地方（例如某些硬件或另一个线程）更新，我们不希望编译器假设它知道 test 中的内容>。我们可以告诉编译器使用易失性。

正如其他答案所说，它不能保证事物访问内存位置的顺序。Ps

我无耻地从某个地方偷了这个例子，但不记得在哪里看到它了。

volatile basically tells the compiler it can't make assumptions about what is in a particular memory location. For instance

bool test = true;
while(!test)
{
    /* do something (e.g. wait) */
}

the compiler might optimize away the whole while because it assumes test is always true. If however test is at some point going to be updated from elsewhere (some hardware or another thread for instance) the we do not want the compiler to assume it knows what is in test. We can tell the compiler that using volatile.

As the other answers say, it gives no guarantees about what order things access the memory location in.

P.s. I shamelessly stole that example from somewhere but can't remember where I saw it.

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゛清羽墨安 2024-11-26 06:42:42

在 C++0x 之前，该语言不支持线程，因此它不会阻止多重访问。声明它是不稳定的会对一些人有所帮助，但它不会阻止竞争。

有关更多详细信息，请参阅 http://en.wikipedia.org/wiki/Volatile_variable。

要真正使操作原子化，您需要使用线程库（win32 线程、pthreads 等）提供的任何锁定机制。

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乱世争霸 2024-11-26 06:42:42

Herb Sutter 在此处对差异进行了很好的总结。总结（剪切和粘贴）：

安全地编写无锁代码
线程之间进行通信，无需
使用锁，更喜欢使用有序的
原子变量：Java/.NET 易失性，
C++0x 原子性，与 C 兼容
原子_T。
与特殊人员安全通信
硬件或其他内存
不寻常的语义，使用不可优化的
变量：ISO C/C++ 易失性。
请记住，读取和写入
这些变量不一定
然而，原子。