声明线程使用的 'volatile' 数据类型答案

【问题标题】：Declaring 'volatile' data type to be used by threads声明线程使用的 'volatile' 数据类型
【发布时间】：2016-11-21 00:28:53
【问题描述】：

我正在创建一个可供某些线程访问的缓冲区。

struct buffer {
   struct items[32];
   int numItems = 0;   /*will keep track of number of items in the buffer
};                       and will be updated by threads when accessed.
                         We'll include mutex locking*/

我应该将buffer 声明为易失性还是使numItems 易失性？

我在想什么：我的理解是 volatile 应该用于防止编译器优化线程对数据的原子访问之间的操作。如果我对此有误解，请纠正我

谢谢！

【问题讨论】：

不要尝试使用volatile 来保证线程安全。
不要为 volatile 烦恼；如果您的目标是正确的多线程程序，那将毫无用处。您将需要更强大的 juju（例如锁/互斥体/原子）。 stackoverflow.com/questions/2484980/…
@JonathanLeffler OP 关心的不是线程安全，而是线程内部使用的变量的不正确优化（回调函数）。

标签： c multithreading pthreads structure volatile

【解决方案1】：

如果您想阻止编译器重新排序、合并或重新获取读取或写入，请使用 volatile 访问（uint8_t 类型就是一个示例）：

*(volatile uint8_t *) p = *(uint8_t  *) res;

如果您的类型是聚合类型并且单次访问不可行，请在调用之前和之后使用带有内存屏障的memcpy。您可以像 Linux 处理 READ_ONCE/WRITE_ONCE 一样组织这些内容，请参阅 here 和 here。

以上内容甚至适用于您的程序无论如何都应该具有的关键部分，因为多个线程正在同时修改共享状态。

【讨论】：

【解决方案2】：

限定符 volatile 不用于多线程。

如果一个变量被互斥锁正确保护，那么它就不需要用限定符 volatile 或 atomic 来定义。

受互斥体保护的变量或使用 atomic 限定符定义的变量会被编译器识别，并且不会以会改变程序输出的方式进行优化。

只要您正确使用原子原语，您就不必担心编译器优化会删除对共享变量的写入或读取。编译器仍然可以执行优化，但它可能不会改变程序的意图（读取：输出）。

【讨论】：

来源？究竟是什么保证了受互斥锁保护的变量不会被优化掉？
@2501，多次读取/写入仍然可以在关键部分内优化，但不能跨越关键部分边界。
@Lundin 这是哪个声明？
@2501，是的，非常小心。变量不受互斥体的保护，操作是。
@Lundin 你在说什么？我还在等你解释什么是“声称”，我应该在我的回答中提出，你反对。