易失性成员变量[重复]答案

【问题标题】：Volatile member variable [duplicate]易失性成员变量[重复]
【发布时间】：2018-08-09 09:28:33
【问题描述】：

我正在使用 C++ 11，我遇到了一个带有 volatile 成员变量的类，这引发了一个问题：

问题一：

如果在一个类函数中设置成员变量并在另一个类函数中轮询 - 是否需要 volatile？如果有，什么时候？（我知道如果 x 映射到硬件寄存器我们应该使用 volatile，我的意思是“纯软件”场景）

例子：

class MyClass
{
public:
    FuncA { if (x==5) print("hello"); }
    FuncB { x=5;}
private:
    volatile int x = 0;
}

不同的线程正在访问MyClass实例，但没有2个线程同时访问，所以不需要保护x。

问题 2：

是否存在调用FuncB后FuncA不打印“hello”的场景（某种优化）？

【问题讨论】：

对于您的情况，有 std::atomic。
您需要一个minimal reproducible example 来说明“同时没有2 个线程”的意思
如果行为由于某些优化而改变，您将导致未定义的行为。所以你真正应该问的是，这是明确定义的
volatile 在 C++ 中是一个被极度误解的关键字。我已经关闭了“重复链”的开始，因为他们应该向您解释这一切。不过，赞成这个问题：它很好地呈现和有用。
看看这个讨论 atomic 和 volatile 之间区别的问题：stackoverflow.com/questions/8819095/…

标签： c++ c++11 volatile

【解决方案1】：

如果在一个类函数中设置成员变量并在另一个类函数中轮询 - 是否需要 volatile？

不需要volatile。

是否存在调用FuncB后FuncA不打印“hello”的场景（某种优化）？

当 CPU 对内存进行存储时，该存储首先进入存储缓冲区。在存储缓冲区中，其他线程在存储被提交到缓存/内存之前不会看到存储的效果。

更多详情请见CPU Cache Flushing Fallacy。

【讨论】：

【解决方案2】：

如果在一个类函数中设置成员变量并在另一个类函数中轮询 - 是否需要 volatile？

哪种方法改变变量并不重要。只有哪个线程在访问访问变量的方法才是重点！

不同的线程正在访问 MyClass，

不！只会访问对象，而不是类！

但不能同时有 2 个线程，

这也是错误的假设！仍然需要编译器知道变量是从不同的上下文/线程访问的。如果编译器不知道来自不同线程的访问，则允许它进行各种优化和缓存方案，例如将内容保存在寄存器中或不同步的 cpu 缓存等等。不同的线程可以在不同的 cpu 内核上运行，并且它们可以具有与其他线程不同步的不同缓存。因此，您必须告诉编译器有来自不同线程的访问。在内部，编译器会生成内存屏障以同步数据访问。

对你来说，你必须使用带有 std::mutex 的锁函数或使用 std::atomic 变量。在这种情况下，Volatile 根本没有帮助！

【讨论】：