C++中的volatile和atomic的使用 |21xrx.com

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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