volatile关键字
volatile关键字
volatile是c/c++中一个鲜为人知的关键字,该关键字告诉编译器不要持有变量的临时拷贝,它可以适用于基础类型
如：int,char,long......也适用于C的结构和C++的类。当对结构或者类对象使用volatile修饰的时候，结构或者
类的所有成员都会被视为volatile.
使用volatile并不会否定对CRITICAL_SECTION,Mutex,Event等同步对象的需要
例如：
int i;
i = i + 3;
无论如何，总是会有一小段时间，i会被放在一个寄存器中，因为算术运算只能在寄存器中进行。一般来说，volatitle
关键字适用于行与行之间，而不是放在行内。
我们先来实现一个简单的函数，来观察一下由编译器产生出来的汇编代码中的不足之处，并观察volatile关键字如何修正
这个不足之处。在这个函数体内存在一个busy loop(所谓busy loop也叫做busy waits,是一种高度浪费CPU时间的循环方法)
void getKey(char* pch)
{
while (*pch == 0)
;
}
当你在VC开发环境中将最优化选项都关闭之后，编译这个程序，将获得以下结果(汇编代码)
; while (*pch == 0)
$L27
; Load the address stored in pch
mov eax, DWORD PTR _pch$[ebp]
; Load the character into the EAX register
movsx eax, BYTE PTR [eax]
; Compare the value to zero
test eax, eax
; If not zero, exit loop
jne $L28
;
jmp $L27
$L28
;}
这段没有优化的代码不断的载入适当的地址，载入地址中的内容，测试结果。效率相当的低，但是结果非常准确
现在我们再来看看将编译器的所有最优化选项开关都打开以后，重新编译程序，生成的汇编代码，和上面的代码
比较一下有什么不同
;{
; Load the address stored in pch
mov eax, DWORD PTR _pch$[esp-4]
; Load the character into the AL register
movsx al, BYTE PTR [eax]
; while (*pch == 0)
; Compare the value in the AL register to zero
test al, al
; If still zero, try again
je SHORT $L84
;
;}
从代码的长度就可以看出来，比没有优化的情况要短的多。需要注意的是编译器把MOV指令放到了循环之外。这在
单线程中是一个非常好的优化，但是，在多线程应用程序中，如果另一个线程改变了变量的值，则循环永远不会
结束。被测试的值永远被放在寄存器中，所以该段代码在多线程的情况下，存在一个巨大的BUG。解决方法是重新
写一次getKey函数，并把参数pch声明为volatile,代码如下：
void getKey(volatile char* pch)
{
while (*pch == 0)
;
}
这次的修改对于非最优化的版本没有任何影响，下面请看最优化后的结果：
;{
; Load the address stored in pch
mov eax, DWORD PTR _pch$[esp-4]
; while (*pch == 0)
$L84:
; Directly compare the value to zero
cmp BYTE PTR [eax], 0
; If still zero, try again
je SHORT $L84
;
;}
这次的修改结果比较完美，地址不会改变，所以地址声明被移动到循环之外。地址内容是volatile,所以每次循环
之中它不断的被重新检查。
把一个const volatile变量作为参数传递给函数是合法的。如此的声明意味着函数不能改变变量的值，但是变量的
值却可以被另一个线程在任何时间改变掉。
另：
如果在一个多线程程序中想在两个函数中共享一个局部变量，需把变量声明为volatile类型
例如：{
while ( * ( int * )x==0 );
cout << " helo " ;
_endthread();
}
void f2( void * i)
{
for ( int j = 0 ;j < 111 ;j ++ );
( * (( int * )i)) ++ ;
_endthread();
}
int main()
{
int i =0 ;
_beginthread(( void ( * )( void * ))f1, 0 , & i);
_beginthread(( void ( * )( void * ))f2, 0 , & i);
while (getch() != ' q ' ) ;
return 0 ;
}
上例中，函数f1()中的循环控制条件永远为真，字符串"helo"得不到打印。
如果把f1()的参数类型改为volatitle void *x,则打印命令被实现。