为什么不用volatile关键字声明的变量，却能在多线程共享变量改变数据？

[liangxingchao]

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
/*
多线程共享变量实验
问题：为什么不用volatile关键字声明的变量，却能在多线程共享变量改变数据？
在main函数运行的那个死循环里的k不是默认从寄存器里拿出来的吗？
求解析volatile在多线程共享的变量如何使用？
*/

int k=100;
//volatile int k=100;
DWORD WINAPI fun1(void)
{
while (1)
{
printf("##############\n");
k=rand()%100;//产生一个0~99的随机数
Sleep(500);//休眠500
}
}

int main(void)
{
CreateThread (NULL, 0, fun1, NULL, 0, NULL);//创建一个多线程

while(1)
{
printf("k=%d\n",k);
Sleep(100);
}

return 0;
}
是不是全局变量的问题？全局变量存在数据段的原因？

[羽飞]

楼主，寄存器的个数是有限的

[赵4老师]

volatile
volatile declarator

The volatile keyword is a type qualifier used to declare that an object can be modified in the program by something other than statements, such as the operating system, the hardware, or a concurrently executing thread.

The following example declares a volatile integer nVint whose value can be modified by external processes:

int volatile nVint;
Objects declared as volatile are not used in optimizations because their value can change at any time. The system always reads the current value of a volatile object at the point it is requested, even if the previous instruction asked for a value from the same object. Also, the value of the object is written immediately on assignment.

One use of the volatile qualifier is to provide access to memory locations used by asynchronous processes such as interrupt handlers.

For related information, see const.

[nice_cxf]

volatile主要跟优化有关，跟多线程锁不是一回事

[mujiok2003]

在多核的电脑上多跑几次，分析日志吧，肯定能发现问题。

int k=100;
//volatile int k=100;
DWORD WINAPI fun1(void)
{
	while (1)
	{
		k=rand()%100;//产生一个0~99的随机数
		printf("write k=%d\n", k);
		Sleep(500);//休眠500
	}
}

int main(void)
{
	CreateThread (NULL, 0, fun1, NULL, 0, NULL);
	while(1)
	{
		printf("read k=%d\n",k);
		Sleep(100);
	}
	return 0;
}

[mujiok2003]

that's true.

[Quote=引用 3 楼 的回复:]
volatile主要跟优化有关，跟多线程锁不是一回事
[/Quote]

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请参考：《Win32多线程程序设计》 中的volatile部分。网上有电子版。

[赵4老师]

《Windows核心编程》
《深入解析Windows操作系统-Windows Internals》

[HMGuardian]

volatile 其作用大致就是禁止编译器对其修饰的变量进行优化。
如volatile int a = 1;
大家都知道CPU有寄存器，如果在某条指令中变量a的值被调入寄存器bx，然后下面几条语句中又有对变量a的访问并且此时bx中的值还是变量a的，那么编译器将对这条语句做出优化，从而直接使用bx中的值，不会再去读取内存。这个变化的过程是在编译过程中产生的。
如果有volatile修饰，则不会出现这种优化，在程序中每次使用到变量a的时候都从内存中读取。

这样在多线程中对于共享变量就有这样的事情，线程A读取了变量a的值放么寄存器bx，然后CPU被线程B抢占并修改了变量a的值，之后CPU又被线程A又抢占并在接下来的语句中要对变量a进行操作，但因为之前读入过变量a的值,所以程序直接使用寄存器bx中的值。自己想会有什么后果 ？？

bx中的a是之前的a, 并非被线程B修改过的a

[liangxingchao]

[Quote=引用 1 楼 的回复:]
楼主，寄存器的个数是有限的
[/Quote]
与寄存器的个数有什么关系？

[liangxingchao]

[Quote=引用 3 楼 的回复:]
volatile主要跟优化有关，跟多线程锁不是一回事
[/Quote]
那volatile应用在什么场合才能体现到它的作用啊?

以下代码是在pxa270开发板上的点LED灯的一些配置，不用到volatile好像也是可以点灯的，都没发现异常
#define LED_CS4 (*((volatile unsigned char *)(0x10500000)))
#define GPDR3 (*((volatile unsigned int *)(0x40E0010C)))
#define GAFR3 (*((volatile unsigned int *)(0x40E0006C)))
#define KPC (*((volatile unsigned int *)(0x41500000)))
#define KPAS (*((volatile unsigned int *)(0x41500020)))

[liangxingchao]

引用 10 楼 JQGuardian 的回复:

volatile 其作用大致就是禁止编译器对其修饰的变量进行优化。 如volatile int a = 1; 大家都知道CPU有寄存器，如果在某条指令中变量a的值被调入寄存器bx，然后下面几条语句中又有对变量a的访问并且此时bx中的值还是变量a的，那么编译器将对这条语句做出优化，从而直接使用bx中的值，不会再去读取内存。这个变化的过程是在编译过程中产生的。 如果有volatile修饰，则不……

按你所说那应该main函数里那个死循环里的k值一直保持在100，不会被线程修改。但事实并非这样，k的值一直在变化、

[samqsu_amba]

引用 9 楼 liangxingchao 的回复:

引用 3 楼 的回复: volatile主要跟优化有关，跟多线程锁不是一回事 那volatile应用在什么场合才能体现到它的作用啊? 以下代码是在pxa270开发板上的点LED灯的一些配置，不用到volatile好像也是可以点灯的，都没发现异常 #define LED_CS4 (*((volatile unsigned char *)(0x10500000))) #define G……

volatile只是告诉编译器不要自作主张来优化代码，必须每次都从内存地址读取值。 LED能正常跑的问题，楼主可以试一下修改编译器优化等级，有机会出现异常。