在WinAPI線程之間的共享變量中使用volatile

Question

C ++編譯器對線程一無所知，C ++編譯器僅將“線程”視為函數。

現在說我有兩個線程/函數，並且我有一個全局變量。

如果我要在這兩個線程/函數中訪問全局變量，則C ++編譯器可以優化這兩個線程中的變量訪問代碼，然后將全局變量復制到寄存器中，然后開始操作該寄存器而不是內存位置。 現在，由於每個線程都有一組唯一的寄存器，因此，如果這兩個線程同時運行，則它們將不會訪問內存中的全局變量，而是每個線程都在操縱自己的寄存器！

因此，如果我將全局變量設置為volatile ，那么這將告訴C ++編譯器不要優化該變量的訪問代碼，而始終直接訪問內存位置。

這個對嗎？

Answer 1

是。 不會吧

在現代的，標准的，跨平台的c ++ volatile中，既不需要也不足以實現您正在做的事情。 只是因為您告訴編譯器不要優化讀取，您才沒有告訴CPU /內存不應對讀取/寫入進行重新排序。 該標准還規定，在您可能還在寫信的同時從某處讀取是不確定的行為 。 由於x86 / x64的內存模型過強，您可能會放棄它，但是您不應該冒險。 volatile是供驅動程序和操作系統與硬件對話的。

您應該使用std::atomic<...> 。 您可以安全地同時讀取和寫入std::atomic並且不會優化讀取/寫入*。 它只是正確的選擇。

但是...如果您是專門為Windows編寫的並且使用的是Visual Studio，那么當使用volatile時，該編譯器將提供其他保證，在您使用合適的編譯器選項的情況下，它們將起作用。 VS增加了對volatile的保證強度，類似於C＃和Java使用volatile的保證。 這意味着在您的情況下它將起作用。 在最新版本的VS上，您可以通過/ volatile編譯器選項控制此行為。 但是，除非有必要，否則我不建議您這樣做。 除非沒有選擇，否則請使用標准的std :: atomic。

請注意，C ++ / Java和VS的volatile擴展實際上比使用std::atomic弱。 std::atomic的保證順序一致性 ，Java和C＃都不做，這意味着Dekkers算法可以與std :: atomic一起使用。

* std::atomic實際上可以被優化，但前提是您不能根據准入規則注意到。 這是它們比volatile更好的另一個原因，因為它破壞了優化，因為即使沒有必要，編譯器也無法推理，即使必須這樣做也必須這樣做。