volatile關鍵字
volatile關鍵字
volatile是c/c++中一個鮮為人知的關鍵字,該關鍵字告訴編譯器不要持有變量的臨時拷貝,它可以適用于基礎類型
如:int,char,long......也適用于C的結構和C++的類。當對結構或者類對象使用volatile修飾的時候,結構或者
類的所有成員都會被視為volatile.
使用volatile并不會否定對CRITICAL_SECTION,Mutex,Event等同步對象的需要
例如:
int i;
i = i + 3;
無論如何,總是會有一小段時間,i會被放在一個寄存器中,因為算術運算只能在寄存器中進行。一般來說,volatitle
關鍵字適用于行與行之間,而不是放在行內。
我們先來實現一個簡單的函數,來觀察一下由編譯器產生出來的匯編代碼中的不足之處,并觀察volatile關鍵字如何修正
這個不足之處。在這個函數體內存在一個busy loop(所謂busy loop也叫做busy waits,是一種高度浪費CPU時間的循環方法)
void getKey(char* pch)
{
?while (*pch == 0)
??;
}
當你在VC開發環境中將最優化選項都關閉之后,編譯這個程序,將獲得以下結果(匯編代碼)
;?????? while (*pch == 0)
$L27
?; Load the address stored in pch
?mov eax, DWORD PTR _pch$[ebp]
?; Load the character into the EAX register
?movsx eax, BYTE PTR [eax]
?; Compare the value to zero
?test eax, eax
?; If not zero, exit loop
?jne $L28
?;
?jmp $L27
$L28
;}
這段沒有優化的代碼不斷的載入適當的地址,載入地址中的內容,測試結果。效率相當的低,但是結果非常準確
現在我們再來看看將編譯器的所有最優化選項開關都打開以后,重新編譯程序,生成的匯編代碼,和上面的代碼
比較一下有什么不同
;{
?; Load the address stored in pch
?mov eax, DWORD PTR _pch$[esp-4]
?; Load the character into the AL register
?movsx al, BYTE PTR [eax]
;?while (*pch == 0)
?; Compare the value in the AL register to zero
?test al, al
?; If still zero, try again
?je SHORT $L84
?;
;}
從代碼的長度就可以看出來,比沒有優化的情況要短的多。需要注意的是編譯器把MOV指令放到了循環之外。這在
單線程中是一個非常好的優化,但是,在多線程應用程序中,如果另一個線程改變了變量的值,則循環永遠不會
結束。被測試的值永遠被放在寄存器中,所以該段代碼在多線程的情況下,存在一個巨大的BUG。解決方法是重新
寫一次getKey函數,并把參數pch聲明為volatile,代碼如下:
void getKey(volatile char* pch)
{
?while (*pch == 0)
??;
}
這次的修改對于非最優化的版本沒有任何影響,下面請看最優化后的結果:
;{
?; Load the address stored in pch
?mov eax, DWORD PTR _pch$[esp-4]
;?????? while (*pch == 0)
$L84:
?; Directly compare the value to zero
?cmp BYTE PTR [eax], 0
?; If still zero, try again
?je SHORT $L84
?;
;}
這次的修改結果比較完美,地址不會改變,所以地址聲明被移動到循環之外。地址內容是volatile,所以每次循環
之中它不斷的被重新檢查。
把一個const volatile變量作為參數傳遞給函數是合法的。如此的聲明意味著函數不能改變變量的值,但是變量的
值卻可以被另一個線程在任何時間改變掉。
另:
如果在一個多線程程序中想在兩個函數中共享一個局部變量,需把變量聲明為volatile類型
例如:{????
????while(*(int?*)x==0);
????cout<<"helo";
????_endthread();
}
void?f2(void?*i)
{
????for(int?j=0;j<111;j++);
????(*((int?*)i))++;
????_endthread();
}
int?main()
{
??? int?i=0;
????_beginthread((void(*)(void?*))f1,0,&i);????
????_beginthread((void(*)(void?*))f2,0,&i);
????while(getch()!='q');
????return?0;
}
上例中,函數f1()中的循環控制條件永遠為真,字符串"helo"得不到打印。
如果把f1()的參數類型改為volatitle void *x,則打印命令被實現。
posted on 2006-04-19 22:05 芥之舟 閱讀(834) 評論(0) 編輯 收藏 引用 所屬分類: C/C++