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C++中的volatile和atomic的使用
2023-06-23 04:01:07 深夜i     --     --
C++ volatile atomic 使用

在C++的编程中,我们经常会使用一些关键字来控制程序的执行方式,其中volatile和atomic是两个非常重要的关键字。在本篇文章中,我们将讨论这两个关键字的使用。

1. volatile

C++中的volatile关键字被用于防止编译器优化代码。通常情况下,编译器会根据代码逻辑把一些操作进行优化,而这种优化有时可能会造成问题。例如,在多线程程序中,一个变量会被多个线程访问,如果编译器对这个变量进行了优化,可能会导致数据不同步的情况。

使用volatile关键字可以告诉编译器,不要对该变量进行优化,保证它的值是实时的。例如,在以下代码中,i和j都是volatile类型:


volatile int i = 0;

volatile int j = 0;

while(i == j)

  // do something

在这个代码中,如果编译器对i和j进行优化,可能会导致while循环无法终止,造成死循环的情况。而使用volatile关键字,可以保证i和j的值是时刻更新的,从而避免这种情况。

2. atomic

C++11中引入了atomic关键字,用于保证多线程中共享变量的线程安全。在多线程程序中,多个线程可能会同时访问同一个变量,如果不加控制地进行读写操作,就可能会发生数据错乱、不一致等问题。

使用atomic关键字可以避免这种问题。atomic关键字内部实现了一些原子操作,保证对变量的读写是原子的,即不会被其他线程中断,从而保证数据的一致性。

例如,在以下代码中,使用atomic关键字保证了i的值的线程安全:


#include <atomic>

std::atomic<int> i;

void add() {

  i++;

}

在这个代码中,i被声明为std::atomic 类型,使用++操作符进行自增操作。由于自增操作本身并不是原子的,但是使用了atomic关键字后,可以保证这个自增操作是原子的,从而避免了多线程操作i时的数据错乱问题。

总结

在C++的编程中,volatile和atomic关键字都是非常重要的,能够保证程序的正确执行和数据的正确性。在编写多线程程序或者涉及到共享变量的情况下,一定要注意使用这两个关键字。

  
  

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