我最近在C多线程代码中碰巧使用volatile关键字.为了抽象编程模式,我们假设有一个控制对象被一个生产者和几个消费者线程访问：
class control_t {
pthread_mutex_t control_lock;
pthread_cond_t wake_cond;
bool there_is_work_todo;
control_t volatile* vthis() { return this; }
}
消费者线程执行以下操作(c是到控件对象的非易失性指针)：
...
pthread_mutex_lock(c->control_lock)
while (!c->vthis()->there_is_work_todo) {
pthread_cond_wait(&c->wake_cond,&c->control_lock);
}
...
这里的想法是,消费者线程将等待直到有一些工作要做,生产者通过wake_cond变量发出信号.
这里我不明白的是为什么控件对象是通过一个易于使用的方法vthis()返回的“this”的volatile指针来访问的.这是为什么？
解决方法
在多线程代码中使用volatile是一般可疑的.易失性被设计为避免优化对存储器的读和写操作,当在映射到硬件寄存器的特殊地址上发生这种读取和写入时,这是有用的.参见例如
how
volatile is useless to prevent data-races,以及如何(ab)用作幻影类型…
由于作者使用了适当的同步(互斥和条件变量),所以使用volatile是非常可疑的.这种用途通常源于误解,最引人注目的是通过Java等语言来传播,使用不同语义重用相同的关键字.
在C和C中,多线程代码应该依赖于内存障碍,例如由互斥体和原子操作引入的内存障碍,这些障碍可以保证不同cpu内核和缓存之间的值正确同步.
