volatile、atomic與中斷

總結(jié)：volatile 是強(qiáng)制 CPU 從內(nèi)存而不是 cache/ 寄存器讀取數(shù)據(jù)，與多線(xiàn)程無(wú)關(guān)，任何多線(xiàn)程資源競(jìng)爭(zhēng)都需要使用 std::atomic 解決。下面詳細(xì)分析。

volatile 有兩個(gè)作用：

1、防止編譯器 O2 級(jí)別優(yōu)化。編譯器判斷你的變量在某一段代碼內(nèi)沒(méi)有變化或者規(guī)律性變化，就會(huì)使用常數(shù)優(yōu)化，如：

for 循環(huán)可能被優(yōu)化成 a+= 1000，那么可能就不符合程序設(shè)計(jì)的預(yù)期。

2、變量在中斷、其它線(xiàn)程（線(xiàn)程跑在多核上，這樣 cache 內(nèi)容就可能不一致）、并行設(shè)備的寄存器等場(chǎng)景下需要穩(wěn)定訪(fǎng)問(wèn)。中斷服務(wù)程序中修改某個(gè)變量，參考上面的代碼，for 循環(huán)被中斷打斷并在中斷程序力里修改了變量 a 的值，編譯器是不知道的。在 c++11 之前，volatile 可以配合 barrier 內(nèi)存屏障保障變量的有序訪(fǎng)問(wèn)，現(xiàn)在只需要使用 atomic 就行。

volatile 變量是可以被 const 修飾的，比如只讀的狀態(tài)寄存器，它是 volatile 因?yàn)樗赡鼙灰庀氩坏降馗淖?。它?const 因?yàn)槌绦虿粦?yīng)該試圖去修改它。另外 volatile 也可以修飾指針。