带有函数访问的全局共享变量的 C++ volatile 关键字

Question

我有一个多线程 C++ 应用程序。

现在我知道对于全局共享变量，在某些情况下您应该在检查变量状态时使用 volatile，否则编译器可能会假设变量的值永远不会改变(在该线程中)。

但是，如果我没有检查变量的状态，而是调用了一个返回变量值的方法，会怎样呢？例如:

static int num = 0;

...

void foo()
{
   while(getNum() == 0)
   {
      // do something (or nothing)
   }
}

我还需要将 num 设置为可变变量吗？或者编译器是否认识到，因为我正在使用一种方法来访问该变量 num，所以它不会缓存结果？

有人有什么想法吗？

提前致谢

~朱利安

编辑:在我的 while 循环中，我删除了 sleep 调用并将其替换为一些通用的东西，例如做某事(或什么都不做)的评论

Answer 1

不，只要您进行必要的同步，就永远不需要 volatile。

调用线程库同步函数，无论它们在您的平台上是什么，都应该注意使本地“缓存”值无效并使编译器重新加载全局变量。

在这种特殊情况下，sleep 很可能会产生这样的效果，但无论如何这都不是一个好的实现。 num 上应该有一个条件变量，用 setter 函数保护它，并让 setter 函数向 foo 发送信号。

至于具体问题，该函数是否隐藏了优化的访问权限是非常依赖于实现和情况的。最好的办法是在编译器的单独调用中编译 getter 函数，但即便如此，也无法保证不会发生过程间优化。例如，某些平台可能会将IR代码放在.o文件中，并在“链接器”阶段进行代码生成。

免责声明。

上面的关键词:1.只要你在做必要的同步和2.可能有这样的效果。

1:sleep 或空的忙循环不是“必要的同步”。这不是编写多线程程序的正确方法，句号。因此，在这种情况下可能需要 volatile。

2: 是的，sleep 可能不计入 I/O 函数的实现，甚至可能被标记为纯净且无副作用。在这种情况下，全局的 volatile 将是必要的。但是，我怀疑是否真的分发了任何会破坏 sleep 循环的实现，因为不幸的是它们很常见。