Что такое "volatile int"

@zewer · Регистрация: 07.01.2011

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

есть объявление и инициализация переменной:

C++
1
volatile int Sklad = 0;

что такое "volatile"?
с msdn не очень понял, кто сможет объяснить? с меня "спасибо"!

@ssXXss · 22.05.2013, 00:57

клац

Убежденный · 22.05.2013, 11:20

Ключевое слово volatile может иметь немного разный смысл на разных компиляторах и архитектурах.

В Visual C++ оно имеет следующие свойства:

1) Уберегает volatile-переменную от агрессивной оптимизации компилятора.
Например, в результате оптимизации компилятор мог бы поместить переменную в
регистр, и тогда ее изменения были бы не видны другим потокам (т.к. у каждого
потока свой набор регистров). volatile защищает от этого, заставляя компилятор
каждый раз при обращении к volatile-переменной генерировать чтение и запись в
соответствующую ячейку памяти, даже если это явно невыгодно и связано с
потерей эффективности. Это называется видимость (visiblilty). Форсирование
чтения и запись в память при обращении к volatile-объекту чрезвычайно важно
для одного из пунктов ниже.

2) Ставит барьер компилятора (compiler barrier).
Компилятор не переупорядочивает обращения к volatile-переменным.
В результате, если мы пишем "int volatile a = 100; int volatile b = 200;",
то можем быть уверенными, что в сгенерированном коде запись в "a"
гарантированно будет находиться до записи в "b". Аналогичного эффекта
можно достичь, применяя специальные макросы - _ReadBarrier, _WriteBarrier и
_ReadWriteBarrier. Подчеркну, что это лишь компиляторный барьер, на
уровне CPU все равно возможно переупорядочивание (см. ниже).

3) Чтение и запись в volatile-переменную ставит неполный барьер памяти на
архитектурах IA-32 и AMD64 (acquire and release semantics). Это, так сказать,
небольшой, но приятный побочный эффект volatile, благодаря которому в некоторых
случаях можно обойтись без установки явных барьеров памяти - mfence, xchg и т.п.
Барьеры памяти, если кто не в курсе, нужны, чтобы гарантировать порядок доступа к
памяти на уровне CPU. Например, на упомянутых архитектурах последовательность
операций write-read может быть выполнена, как read-write, и код, который от этого
порядка зависит, может поломаться. Если интересует, могу дать несколько ссылок.

4) Вопреки распостраненному мнению, volatile не обеспечивает атомарности, он
связан лишь с видимостью.
Например, на 32-битных архитектурах доступ к 64-битной переменной не атомарен, и
volatile здесь не помощник.
Иллюстрация:

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
#include <Windows.h>
 
__int64 volatile g_Value;
 
int main()
{
    g_Value = 0xAAAABBBBCCCCDDDD;
    return 0;
}

Сгенерированный ассемблерный код:

_main PROC

; 11 : g_Value = 0xAAAABBBBCCCCDDDD;

mov DWORD PTR ?g_Value@@3_JC, -858989091 ; ccccddddH
mov DWORD PTR ?g_Value@@3_JC+4, -1431651397 ; aaaabbbbH

; 12 : return 0;

xor eax, eax

; 13 : }

ret 0
_main ENDP
_TEXT ENDS
END

Между двумя mov запросто может кто-нибудь вклиниться.

DiffEreD · 22.05.2013, 11:41

Убежденный, а можно вышеупомянутую ссылочку?

Jupiter · 22.05.2013, 11:59

Не по теме:

не помешает

там же и про volatile

Убежденный · 22.05.2013, 12:14

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual
http://www.intel.com/content/w... nuals.html
Том 3, Глава 8.2, "Memory Ordering".
Также ищите по ключевым словам "Store Buffers".

AMD64 Architecture Programmer's Manual
http://developer.amd.com/resou... s-manuals/
Volume 1, Глава 3.9, "Memory Optimization".

Статья в MSDN о volatile:
http://msdn.microsoft.com/en-u... .100).aspx
Обратите внимание на абзац с описанием acquire и release semantics.

Документ MSDN о проблемах многопоточности:
Multiprocessor Considerations for Kernel-Mode Drivers
http://msdn.microsoft.com/en-u... 87433.aspx
Пусть слово "Drivers" не смущает, смотрите главу "Memory Barriers and
Hardware Reordering".

Статья в блоге Kang Su о volatile:
volatile, acquire/release, memory fences, and VC2005
http://blogs.msdn.com/b/kangsu... c2005.aspx

Неплохой обзорный документ о барьерах памяти:
Things You Never Wanted to Know about Memory Fences
http://nwcpp.org/static/talks/... Fences.pdf

Еще один документ от Intel:
A Taxonomy of Multiprocessor Memory-Ordering Models
http://www.cs.utah.edu/mpv/pap... ad2001.pdf

Статья в Linux Journal:
Memory Ordering in Modern Microprocessors
http://www.linuxjournal.com/article/8211
Внимание!
Таблица правил переупорядочивания для разных процессоров (стр.2) некорректна.

Очень хороший сайт по проблемам многопоточности и lock-free, в том
числе рассматривается и вопросы memory ordering:
1024cores
http://www.1024cores.net/
Кстати, автор сайта (Д.Вьюков) написал целый ряд статей по многопоточному
программированию, ему же принадлежит инструмент для детекта ошибок в
многопоточных алгоритмов (Relacy Race Detector).

К сожалению, правила данного форума запрещают публиковать ссылки на
другие форумы, иначе список был бы несколько полнее.

@castaway · 26.01.2014, 21:24

Сообщение от Убежденный

... (т.к. у каждого потока свой набор регистров) ...

Мм.. Разве?

Добавлено через 9 минут
Всё верно. Неправильно понял, и забыл что делает TSS ..

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
SDL3 для Web (WebAssembly): Идентификация объектов на Box2D v3 - использование userData и событий коллизий 8Observer8 02.03.2026 Содержание блога Финальная демка в браузере. Итоговый код: finish-collision-events-sdl3-c. zip https:/ / www. cyberforum. ru/ blog_attachment. php?attachmentid=11680&d=1772460536 Одним из. . .	Реалии Hrethgir 01.03.2026 Нет, я не закончил до сих пор симулятор. Эта задача сложнее. Не получилось уйти в плавсостав, но оно и к лучшему, возможно. Точнее получалось - но сварщиком в палубную команду, а это значит, в моём. . .	Ритм жизни kumehtar 27.02.2026 Иногда приходится жить в ритме, где дел становится всё больше, а вовлечения в происходящее — всё меньше. Плотный график не даёт вниманию закрепиться ни на одном событии. Утро начинается с быстрых,. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Сборка библиотек: SDL3, Box2D, FreeType, SDL3_ttf, SDL3_mixer и SDL3_image из исходников с помощью CMake и Emscripten 8Observer8 27.02.2026 Недавно вышла версия 3. 4. 2 библиотеки SDL3. На странице официальной релиза доступны исходники, готовые DLL (для x86, x64, arm64), а также библиотеки для разработки под Android, MinGW и Visual Studio. . . .
SDL3 для Web (WebAssembly): Реализация движения на Box2D v3 - трение и коллизии с повёрнутыми стенами 8Observer8 20.02.2026 Содержание блога Box2D позволяет легко создать главного героя, который не проходит сквозь стены и перемещается с заданным трением о препятствия, которые можно располагать под углом, как верхнее. . .	Конвертировать закладки radiotray-ng в m3u-плейлист damix 19.02.2026 Это можно сделать скриптом для PowerShell. Использование . \СonvertRadiotrayToM3U. ps1 <path_to_bookmarks. json> Рядом с файлом bookmarks. json появится файл bookmarks. m3u с результатом. # Check if. . .	Семь CDC на одном интерфейсе: 5 U[S]ARTов, 1 CAN и 1 SSI Eddy_Em 18.02.2026 Постепенно допиливаю свою "многоинтерфейсную плату". Выглядит вот так: https:/ / www. cyberforum. ru/ blog_attachment. php?attachmentid=11617&stc=1&d=1771445347 Основана на STM32F303RBT6. На борту пять. . .	Камера Toupcam IUA500KMA Eddy_Em 12.02.2026 Т. к. у всяких "хикроботов" слишком уж мелкий пиксель, для подсмотра в ESPriF они вообще плохо годятся: уже 14 величину можно рассмотреть еле-еле лишь на экспозициях под 3 секунды (а то и больше),. . .

@ssXXss 267 / 189 / 33 Регистрация: 15.01.2011 Сообщений: 681
	22.05.2013, 00:57
	клац 2

DiffEreD 1458 / 795 / 257 Регистрация: 21.06.2011 Сообщений: 1,740 Записей в блоге: 2
	22.05.2013, 11:41
	Убежденный, а можно вышеупомянутую ссылочку? 0

Jupiter
	22.05.2013, 11:59
	Не по теме: не помешает там же и про volatile 1

Убежденный Ушел с форума 16481 / 7444 / 1187 Регистрация: 02.05.2013 Сообщений: 11,616 Записей в блоге: 1
	22.05.2013, 12:14
	Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual http://www.intel.com/content/w... nuals.html Том 3, Глава 8.2, "Memory Ordering". Также ищите по ключевым словам "Store Buffers". AMD64 Architecture Programmer's Manual http://developer.amd.com/resou... s-manuals/ Volume 1, Глава 3.9, "Memory Optimization". Статья в MSDN о volatile: http://msdn.microsoft.com/en-u... .100).aspx Обратите внимание на абзац с описанием acquire и release semantics. Документ MSDN о проблемах многопоточности: Multiprocessor Considerations for Kernel-Mode Drivers http://msdn.microsoft.com/en-u... 87433.aspx Пусть слово "Drivers" не смущает, смотрите главу "Memory Barriers and Hardware Reordering". Статья в блоге Kang Su о volatile: volatile, acquire/release, memory fences, and VC2005 http://blogs.msdn.com/b/kangsu... c2005.aspx Неплохой обзорный документ о барьерах памяти: Things You Never Wanted to Know about Memory Fences http://nwcpp.org/static/talks/... Fences.pdf Еще один документ от Intel: A Taxonomy of Multiprocessor Memory-Ordering Models http://www.cs.utah.edu/mpv/pap... ad2001.pdf Статья в Linux Journal: Memory Ordering in Modern Microprocessors http://www.linuxjournal.com/article/8211 Внимание! Таблица правил переупорядочивания для разных процессоров (стр.2) некорректна. Очень хороший сайт по проблемам многопоточности и lock-free, в том числе рассматривается и вопросы memory ordering: 1024cores http://www.1024cores.net/ Кстати, автор сайта (Д.Вьюков) написал целый ряд статей по многопоточному программированию, ему же принадлежит инструмент для детекта ошибок в многопоточных алгоритмов (Relacy Race Detector). К сожалению, правила данного форума запрещают публиковать ссылки на другие форумы, иначе список был бы несколько полнее. 3

Что такое "volatile int"

Решение