volatile java

妖狐艹你老母 2022-08-07 14:36 140阅读 0赞

volatile的本意是“易变的”

由于访问寄存器的速度要快过RAM,所以编译器一般都会作减少存取外部RAM的优化。比如：

static int i=0;

int main(void)  
\{  
...  
while (1)  
\{  
if (i) dosomething();  
\}  
\}

/\* Interrupt service routine. \*/  
void ISR\_2(void)  
\{  
i=1;  
\}

程序的本意是希望ISR\_2中断产生时,在main当中调用dosomething函数,但是,由于编译器判断在main函数里面没有修改过i,因 此可能只执行一次对从i到某寄存器的读操作,然后每次if判断都只使用这个寄存器里面的“i副本”,导致dosomething永远也不会被调用。如果将 将变量加上volatile修饰,则编译器保证对此变量的读写操作都不会被优化（肯定执行）。此例中i也应该如此说明。

一般说来,volatile用在如下的几个地方：

1、中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile;

2、多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile;

3、存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明,因为每次对它的读写都可能由不同意义;

另外,以上这几种情况经常还要同时考虑数据的完整性（相互关联的几个标志读了一半被打断了重写）,在1中可以通过关中断来实现,2中可以禁止任务调度,3中则只能依靠硬件的良好设计了。  
  
其实Volatile是由于编译器优化所造成的一个Bug而引入的关键字。  
int a = 10;  
int b = a;  
int c = a;  
理论上来讲每次使用a的时候都应该从a的地址来读取变量值，但是这存在一个效率问题，就是每次使用a都要去内存中取变量值，然后再通过系统总线传到CPU 处理，这样开销会很大。所以那些编译器优化者故作聪明，把a读进CPU的cache里，像上面的代码，假如a在赋值期间没有被改变，就直接从CPU的 cache里取a的副本来进行赋值。但是bug也显而易见，当a在赋给b之后，可能a已经被另一个线程改变而重新写回了内存，但这个线程并不知道，依旧按 照原来的计划从CPU的cache里读a的副本进来赋值给c，结果不幸发生了。  
于是编译器的开发者为了补救这一bug，提供了一个Volatile让开发人员为他们的过失埋单，或者说提供给开发人员了一个选择效率的权利。当变量加上了Volatile时，编译器就老老实实的每次都从内存中读取这个变量值，否则就还按照优化的方案从cache里读。